基于Petri网的煤矿辅助运输车辆调度系统研究

摘要

随着社会经济的不断发展，煤炭的开采量逐渐提高，煤矿井下运输设备的自动化程度也大幅度提高。井下辅助运输系统的构建对提高煤矿工作效率、运输安全性、促进煤矿现代化的发展具有重要意义。
　　本文首先分析了煤矿井下辅助运输调度系统，并且对运输过程中的相关设备进行了探讨，总结出在运输过程中存在着运输效率低、运输设备调度不合理，调度策略不够明确等问题。对煤矿井下车辆的调度策略进行了分析，煤矿井下车辆在运行过程中涉及到一系列的离散事件:预占用申请、区段联锁运算、信号灯控制及意外事故处理等。本文在分析车辆调度联锁运算的基础之上提出了三种车辆调度策略，并针对三种调度策略就龙固煤矿巷道简图建立了简单Petri网模型，并通过Petri网模型对三种调度策略进行了分析。在CPN Tools中建立了两种调度策略的CPN模型，对运输车辆在这两种调度策略下的控制进行了仿真分析。
　　针对龙固煤矿的矿井巷道简图，模拟车辆在两种调度策略下的运输效率。巷道中放置了的三辆车，分别以不同的运输能力在三个任务点执行运输任务，三个任务点以固定的时间间隔产生运输任务，模拟一天的运输任务，将状态运行报告中的数据在MATLAB中经过处理之后，得到各进路、各区段的利用频度图，以及车辆在任务点的等待时间频度分布图。从频度分布图中可清楚的得出第三种调度策略在运输效率上优于第二种调度策略，从图中还可分析各条进路以及各个区段在运输过程中的利用频率，为进路和区段的划分提供了依据。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要研究工作

2 Petri网理论基础

2．1 Petri网概述

2．2 高级Petri网理论

2．3 CPN建模与仿真工具

2．4 本章小结

3 煤矿井下辅助运输系统及调度策略分析

3．1 辅助运输系统及设备介绍

3．2 煤矿井下车辆调度策略的分析

3．3 基于简单Petri网的煤矿井下车辆调度策略的研究

3．4 本章小结

4 基于HCPN的辅助运输机车调度系统的建模及仿真分析

4．1 调度系统的建模

4．2 模型颜色集及相关函数声明

4．3 模型仿真及数据分析

4．4 本章小结

5 总结与展望

5．1 论文总结

5．2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况