Real – time dispatching modelling for trucks with different capacities in open pit mines

• Autorzy: Ahangaran D. K. , Yasrebi A. B. , Wetherelt A. , Foster P.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie w czasie rzeczywistym przewozów ciężarówek o różnej ładowności w kopalni odkrywkowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Application of fully automated systems for truck dispatching plays a major role in decreasing the transportation costs which often represent the majority of costs spent on open pit mining. Consequently, the application of a truck dispatching system has become fundamentally important in most of the world’s open pit mines. Recent experiences indicate that by decreasing a truck’s travelling time and the associated waiting time of its associated shovel then due to the application of a truck dispatching system the rate of production will be considerably improved. Computer-based truck dispatching systems using algorithms, advanced and accurate software are examples of these innovations. Developing an algorithm of a computer-based program appropriated to a specific mine’s conditions is considered as one of the most important activities in connection with computer-based dispatching in open pit mines. In this paper the changing trend of programming and dispatching control algorithms and automation conditions will be discussed. Furthermore, since the transportation fleet of most mines use trucks with different capacities, innovative methods, operational optimisation techniques and the best possible methods for developing the required algorithm for real-time dispatching are selected by conducting research on mathematical-based planning methods. Finally, a real-time dispatching model compatible with the requirement of trucks with different capacities is developed by using two techniques of flow networks and integer programming.

PL

Zastosowanie w pełni zautomatyzowanych systemów dysponowania przewozami ciężarówek w poważny sposób przyczynia się do zmniejszenia kosztów transportu, które częstokroć mają poważny udział w kosztach funkcjonowania kopalni odkrywkowych. Dlatego też zastosowanie systemu dysponowania transportem ma kluczowe znaczenie w kopalniach odkrywkowych na świecie. Niedawne doświadczenia wskazują, że poprzez zmniejszenie czasu przejazdu ciężarówek oraz zmniejszenie czasu oczekiwania dzięki zastosowaniu systemu dysponowania przewozami możliwe jest znaczne podniesienie poziomu produkcji. Wspomagany komputerowo system dysponowania przewozami wykorzystujący odpowiednie algorytmy a także zaawansowane oprogramowanie stanowią przykłady nowoczesnych rozwiązań w tej dziedzinie. Opracowanie algorytmu komputerowego dostosowanego do konkretnych warunków panujących w danej kopalni odkrywkowej jest jedną z kluczowych czynności dla uruchomienia komputerowego systemu dysponowania przewozami ciężarówek w kopalni. W artykule przedstawiono zmieniające się trendy w zakresie programowania, algorytmów sterowania przewozami i automatyzacji. Ponadto, ponieważ większość kopalni odkrywkowych wykorzystuje ciężarówki o różnej ładowności, wybrano najlepsze i najnowocześniejsze metody i techniki optymalizacji oraz najskuteczniejsze metody opracowywania algorytmów wspomagających systemy dysponowania przejazdami ciężarówek w czasie rzeczywistym, wybrano je w oparciu o metody planowania wykorzystujące aparat matematyczny. W części końcowej zaprezentowano model dysponowania przewozami w czasie rzeczywistym kompatybilny z wymogiem zastosowania ciężarówek o różnej ładowności, opracowany w oparciu o metody sieci przepływowych i programowania binarnego.

Słowa kluczowe

EN

transportation; truck dispatching and allocation; optimisation of mines’ transportationtion; integer programming

PL

transport; dysponowanie przewozami; optymalizacja transportu w kopalni; programowanie binarne

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, no. 1
• Strony: 39--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys.

Twórcy

autor

Ahangaran D. K.

• Mining Engineering Department, South Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

autor

Yasrebi A. B.

• Camborne School of Mines, Exeter University, Penryn, UK

autor

Wetherelt A.

• Camborne School of Mines, Exeter University, Penryn, UK

autor

Foster P.

• Exeter University, Penryn, UK

Bibliografia

• Aghajani Bazzazi A., Osanloo M., Karimi B., 2009. Optimal open pit mining equipment selection using fuzzy multiple attribute decision making approach. Archives of Mining Sciences 54(2), 301–320.
• Akbari A.D., Osanloo M., Shirazi M.A., 2009. Minable reserve estimation while determining ultimate pit limits (UPL) under price uncertainty by real option approach (ROA). Archives of Mining Sciences, 54 (2), 321–339.
• Alarie S., Gamache M., 2002. Overview of solution strategies used in truck dispatching systems for open pit mines. Int. J. Surface Mining. 16, 59–76.
• Arnold M.J., White J.W., 1983. Computer-based Truck Dispatching. Proceeding of World Mining congress, Serbia, 53-57.
• Ataeepour M., Baafi E., 1999. ARENA simulation model for truck-shovel operation in dispatching and non-dispatching modes. Int. J . Surface Mining, Reclamation and Environment. 13, 125-129.
• Bascetin A., 2004. An application of the analytic hierarchy process in equipment selection at orhaneli open pit coal mine. J. Mining Technology. 113, a192-a199.
• Beaudoin R. 1977. Automatic Truck Dispatching Mount Wright Operations. Canadian Institute of Mining and Metallurgy. Proceeding of First Open-Pit Operators Conference.
• Bissiri Y., 2002. Application of Agent-based Modelling to Truck-Shovel Dispatching Systems in Open Pit Mines. PhD thesis, Department of Mining Engineering, University of British Columbia.
• Bonates E., Lizotte Y. 1988. A Combined Approach to Solving Truck Dispatching Problems. Proceeding of First Canadian Conference on Computer Applications in the Mineral Industry, 403-410.
• Čech J., 2010. Simulation of load-haul-dump of mining method. Archives of Mining Sciences, 55(1), 141–150.
• Chung T., Kresta J.V., Forbes J.F., 2005. A stochastic optimization approach to mine truck allocation. Int. J. Surface Mining, Reclamation and Environment. 19(3),162 – 175.
• Cross B.K., Williamson G.B., 1969. Digital simulation of an open pit truck haulage system, a decade of digital computing in the mineral industry, in: Weiss A. (Ed.), AIME. New York, pp. 385-400.
• Dagdelen K.,1996. Mining dilution in geostatistical ore reserve estimation. SME Annual Meeting. Preprint Number 96-201. 1-9.
• Dyer T.L., Jacobsen W.L., 2007. Simulation modelling validates load and haul requirements at Cortez Gold Mines. Mining Engineering, SME.
• Elbrond J., Soumis F., 1987. Towards integrated production planning and truck dispatching in open pit mines. Int. J. Surf. Mining. 1, 1-6.
• Jian-hong C., Li-bing Y., Yun-cai C., Hai-yang Y., 2008. Simulating and Optimizing of Ore Transportation System in Strip Mines. 21st World Mining Congress & Expo. India, pp. 55-63.
• Kolonja B., Kalasky D.R., Mutmansky J.M., 1993. Optimization of dispatching criteria for open-pit truck haulage system design using multiple comparisons with the best and common random numbers. In Proceedings of Winter Simulation Conference, Los Angeles, California, USA, 393-401.
• Kolonja B., Vasiljevic N., 2000. Computer simulation of open-pit transportation systems, mine planning and equipment selection, in: Panagiotou., Michalakopoulos. (Eds.), Balkema., Rotterdam, pp. 613-618.
• Lizotte Y., Bonates E., Leclerc A. 1989. Analysis of truck dispatching with dynamic heuristic procedures. Proceeding of off-highway haulage in Surface mines, Balkema, 47-55.
• Micholopulos T.N., Panagiotou G.N. 2001. Truck allocation using stochastic goal programming. Proceeding of Mine Planning & Equipment Selection, New Delhi, India, 965-970.
• Oraee K., Goodarzi A., 2007. General approach to distribute waste rocks between dump sides in open cast mines. Proceeding of Sixteenth international symposium on mine planning and equipment selection, Thailand, 1-11.
• Peck J., Gray J., 1995. The total mining system (TMS): The basis for open pit automation. CIM Bulletin. 88, No, 993, 507-509.
• Sadri A., Ataeepour M., Simorghi Gargari R., 2008. Development of an open pit transportation software based on combined model of truck-shovel assignment. Proceeding of 2nd Iranian Mining Engineering Conference, Iran, 251-258.
• Sgurev V., Vassilev V., Dokev N., Genova K., 1989. Trasy-An automated system for real time control of industrial truck haulage in open pit mines. European Journal of Operational Research. 43, 44-52.
• Soumis F., Elbrond J. 1990. Truck dispatching software using mathematical programming implemented on an IBM-PC. Proceeding of 22nd APCOM, Germany, P 235-246.
• Temeng V.A., Otounyr F.O., Frendewey Jr J.O., 1997. Real-time truck dispatching using a transportation algorithm. Int. J. Surface Mining. 11, 203-207.
• Temeng V.A., Otounyr F.O., Frendewey Jr J.O., 1998. A Nonpreemptive Goal Programming Approach to Truck Dispatching in Open Pit Mines. J. MRE. 7, 59–67.
• Topuz F., Lou Z., 1987. Models for allocating and dispatching trucks in surface mining operation. J. Bulk solid handling. 7, 46-52.
• White J.W., Olson J.P., 1986. Computer based dispatching in mines with concurrent operating objective. J. MIENA. 38, 1045-1054.
• White J.W., Olson J.P., Vohnout S.I., 1993. On improving shovel truck productivity in open pit mines. CIM Bulletin. 86, 43-49.
• Xing J., Sun X.Y., 2007. The open-pit truck dispatching method based on the completion of production target and the truck flow saturation. J. China Coal Society. 977-980.
• Xi Y., Yegulap T.M., 1993. Optimum dispatching algorithms for anshan open pit mine. Proceedings of 24th APCOM conference, Canada, 426-433.
• Zhang Y., Li S., Cai Q., 1990. Optimization criteria for computer controlled truck dispatching system. Proceedings 22nd APCOM conference, Germany, 295-306.