基于Petri网与改进A * 搜索算法的矿井机车调度优化

发布时间：2021-07-25 20:24

　　为了提高煤矿井下机车调度效率、防止机车碰撞、堵塞,根据井下调度特点建立机车运行赋时Petri网模型。针对原有启发式A^*搜索算法存在的易陷入局部最优的缺点,提出了基于Petri网的并发变迁遴选算法,引入变迁并发度概念,与启发式A^*搜索算法相结合,得到改进的A^*搜索算法。经过改进后算法的回溯计算,得到Petri可达图上的最佳路径,从而得出最优调度策略。根据以上算法进行MATLAB建模,最终仿真结果表明,经过改进的启发式A^*搜索算法有效地避免了陷入局部最优解,其计算得出的调度路径及调度策略资源消耗量最少,调度效率较高且未出现机车堵塞碰撞等问题。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(15)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

简易Petri网模型

经软件PIPE进行分析得出其可达图(图3),共10个红色节点Sa(a=0,1,…,9)。每个红色节点表示一个状态标识,如S0标识,由图2可知为{3,0,0},表示图2当前标识为M(P0,P1,P2)={3,0,0},即P0包含3个令牌,P1与P2包含0个令牌。节点与节点之间由变迁Tb(b=0,1,…,3)连接,变迁是标识之间转换的纽带。1.3 矿山调度Petri网模型

(1)库所(place):图4中库所表示车场(CCHi,i=1,2,3,4)、路段(Sj,j=1,2,…,n)或者资源(Rk,k=1,2,…,n),车场、路段均与图1中车场路段相对应。不同机车行驶路线中存在的公共路段库所表示为Sjη(j=1,2,…,10;η=a、b、c、d),其对应变迁表示为Tjη(j=1,2,…,10;η=a、b、c、d)。其中由于机车调度时同一区段在一个时刻内只允许一辆机车运行,因此资源库所的令牌容量为1。另外,库所RCH3与RCH4为限制库所,避免出现全部机车驶入同一车场的情况,从而达到调度目标。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]矿用机车调度管理系统设计[J]. 吴畏,唐丽均,田国正.  工矿自动化. 2018(07)
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[5]多救援直升机多目标分配与航迹规划研究[J]. 夏正洪,潘卫军.  科学技术与工程. 2013(34)
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博士论文
[1]高速铁路列车控制系统可靠性关键问题研究[D]. 马维纲.西安电子科技大学 2015
[2]基于Petri网和启发式搜索的调度算法研究[D]. 李诚.浙江大学 2015

硕士论文
[1]间歇式生产过程的组合Petri网优化调度与控制方法[D]. 林琬真.华侨大学 2018
[2]矿井轨道运输智能监控与优化调度系统研究[D]. 荀家宝.中国矿业大学 2017
[3]柔性制造系统优化调度理论研究[D]. 刘泽锋.长安大学 2012



本文编号：3302717