基于Petri網(wǎng)與改進A * 搜索算法的礦井機車調(diào)度優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-07-25 20:24
為了提高煤礦井下機車調(diào)度效率、防止機車碰撞、堵塞,根據(jù)井下調(diào)度特點建立機車運行賦時Petri網(wǎng)模型。針對原有啟發(fā)式A*搜索算法存在的易陷入局部最優(yōu)的缺點,提出了基于Petri網(wǎng)的并發(fā)變遷遴選算法,引入變遷并發(fā)度概念,與啟發(fā)式A*搜索算法相結(jié)合,得到改進的A*搜索算法。經(jīng)過改進后算法的回溯計算,得到Petri可達圖上的最佳路徑,從而得出最優(yōu)調(diào)度策略。根據(jù)以上算法進行MATLAB建模,最終仿真結(jié)果表明,經(jīng)過改進的啟發(fā)式A*搜索算法有效地避免了陷入局部最優(yōu)解,其計算得出的調(diào)度路徑及調(diào)度策略資源消耗量最少,調(diào)度效率較高且未出現(xiàn)機車堵塞碰撞等問題。
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(15)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
簡易Petri網(wǎng)模型
經(jīng)軟件PIPE進行分析得出其可達圖(圖3),共10個紅色節(jié)點Sa(a=0,1,…,9)。每個紅色節(jié)點表示一個狀態(tài)標識,如S0標識,由圖2可知為{3,0,0},表示圖2當前標識為M(P0,P1,P2)={3,0,0},即P0包含3個令牌,P1與P2包含0個令牌。節(jié)點與節(jié)點之間由變遷Tb(b=0,1,…,3)連接,變遷是標識之間轉(zhuǎn)換的紐帶。1.3 礦山調(diào)度Petri網(wǎng)模型
(1)庫所(place):圖4中庫所表示車場(CCHi,i=1,2,3,4)、路段(Sj,j=1,2,…,n)或者資源(Rk,k=1,2,…,n),車場、路段均與圖1中車場路段相對應(yīng)。不同機車行駛路線中存在的公共路段庫所表示為Sjη(j=1,2,…,10;η=a、b、c、d),其對應(yīng)變遷表示為Tjη(j=1,2,…,10;η=a、b、c、d)。其中由于機車調(diào)度時同一區(qū)段在一個時刻內(nèi)只允許一輛機車運行,因此資源庫所的令牌容量為1。另外,庫所RCH3與RCH4為限制庫所,避免出現(xiàn)全部機車駛?cè)胪卉噲龅那闆r,從而達到調(diào)度目標。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進遺傳退火算法的高速公路巡邏車路徑優(yōu)化調(diào)度[J]. 孫秀巧,王健,巫威眺. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(21)
[2]基于A*的雙向預(yù)處理改進搜索算法[J]. 秦鋒,吳健,張學(xué)鋒,趙晶麗. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2019(05)
[3]礦用機車調(diào)度管理系統(tǒng)設(shè)計[J]. 吳畏,唐麗均,田國正. 工礦自動化. 2018(07)
[4]基于Petri網(wǎng)的拖車到達調(diào)度優(yōu)化模型與仿真[J]. 蔡文學(xué),鐘冠恒,胡清浩,鐘慧玲. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[5]多救援直升機多目標分配與航跡規(guī)劃研究[J]. 夏正洪,潘衛(wèi)軍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(34)
[6]A*進路搜索算法的研究與實現(xiàn)[J]. 梁藝凡,譚麗,馮挺. 鐵道標準設(shè)計. 2013(02)
博士論文
[1]高速鐵路列車控制系統(tǒng)可靠性關(guān)鍵問題研究[D]. 馬維綱.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]基于Petri網(wǎng)和啟發(fā)式搜索的調(diào)度算法研究[D]. 李誠.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]間歇式生產(chǎn)過程的組合Petri網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度與控制方法[D]. 林琬真.華僑大學(xué) 2018
[2]礦井軌道運輸智能監(jiān)控與優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)研究[D]. 荀家寶.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]柔性制造系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度理論研究[D]. 劉澤鋒.長安大學(xué) 2012
本文編號:3302717
【文章來源】:科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(15)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
簡易Petri網(wǎng)模型
經(jīng)軟件PIPE進行分析得出其可達圖(圖3),共10個紅色節(jié)點Sa(a=0,1,…,9)。每個紅色節(jié)點表示一個狀態(tài)標識,如S0標識,由圖2可知為{3,0,0},表示圖2當前標識為M(P0,P1,P2)={3,0,0},即P0包含3個令牌,P1與P2包含0個令牌。節(jié)點與節(jié)點之間由變遷Tb(b=0,1,…,3)連接,變遷是標識之間轉(zhuǎn)換的紐帶。1.3 礦山調(diào)度Petri網(wǎng)模型
(1)庫所(place):圖4中庫所表示車場(CCHi,i=1,2,3,4)、路段(Sj,j=1,2,…,n)或者資源(Rk,k=1,2,…,n),車場、路段均與圖1中車場路段相對應(yīng)。不同機車行駛路線中存在的公共路段庫所表示為Sjη(j=1,2,…,10;η=a、b、c、d),其對應(yīng)變遷表示為Tjη(j=1,2,…,10;η=a、b、c、d)。其中由于機車調(diào)度時同一區(qū)段在一個時刻內(nèi)只允許一輛機車運行,因此資源庫所的令牌容量為1。另外,庫所RCH3與RCH4為限制庫所,避免出現(xiàn)全部機車駛?cè)胪卉噲龅那闆r,從而達到調(diào)度目標。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進遺傳退火算法的高速公路巡邏車路徑優(yōu)化調(diào)度[J]. 孫秀巧,王健,巫威眺. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(21)
[2]基于A*的雙向預(yù)處理改進搜索算法[J]. 秦鋒,吳健,張學(xué)鋒,趙晶麗. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2019(05)
[3]礦用機車調(diào)度管理系統(tǒng)設(shè)計[J]. 吳畏,唐麗均,田國正. 工礦自動化. 2018(07)
[4]基于Petri網(wǎng)的拖車到達調(diào)度優(yōu)化模型與仿真[J]. 蔡文學(xué),鐘冠恒,胡清浩,鐘慧玲. 西南交通大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[5]多救援直升機多目標分配與航跡規(guī)劃研究[J]. 夏正洪,潘衛(wèi)軍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(34)
[6]A*進路搜索算法的研究與實現(xiàn)[J]. 梁藝凡,譚麗,馮挺. 鐵道標準設(shè)計. 2013(02)
博士論文
[1]高速鐵路列車控制系統(tǒng)可靠性關(guān)鍵問題研究[D]. 馬維綱.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]基于Petri網(wǎng)和啟發(fā)式搜索的調(diào)度算法研究[D]. 李誠.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]間歇式生產(chǎn)過程的組合Petri網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度與控制方法[D]. 林琬真.華僑大學(xué) 2018
[2]礦井軌道運輸智能監(jiān)控與優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)研究[D]. 荀家寶.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]柔性制造系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度理論研究[D]. 劉澤鋒.長安大學(xué) 2012
本文編號:3302717
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