Simulación y diseño de metodologías de despacho de cargas
Los problemas de distribución de vehículos son importantes en la ciencia de la computación por su aplicación directa en los campos del transporte de material y el control de tráfico. Esto se debe a que proveen un marco formal con el cual estudiar estas temáticas, las cuales tienen gran impacto económico y forman una parte importante de la sociedad. En particular, la problemática de la selección de destinos tiene un gran impacto en la industria de la minería, donde es conocida como despacho y en la cual el transporte del material puede llegar a significar hasta un 50% del costo de la operación, el cual se hace habitualmente con una flota de camiones especiales. Por lo tanto, cualquier metodología que permita aumentar la eficiencia de la operación es particularmente útil. El estudio bibliográfico realizado ha mostrado un conjunto acotado de enfoques hacia este problema, generalmente a través la utilización de herramientas matemáticas formales. Mas aún, las técnicas presentadas en ellos han limitado la capacidad de acción del sistema simplemente a asignarle el próximo destino a un camión que acabó de cargar o descargar. Esto provee la motivación fundamental del presente trabajo. La emergencia y progreso de las tecnologías de comunicación provee la posibilidad de acceder a mayor cantidad de información de forma instantánea a la vez que permite enviar y distribuir instrucciones a cualquier vehículo. Esto implica que la metodología de despacho podría especificar como el vehículo debe llegar al destino que se le asignó. En este trabajo se presentan tres aportes principales. El primero es la definición de un marco de referencia uniforme que permita la evaluación simple y rápida de una metodología de despacho de acuerdo a cuatro índices de desempe~no que cuantifican la eficiencia de la operación minera. Este marco incluye un conjunto de condiciones de borde que definen un entorno de simulación y un modelo de movimiento simplificado que calcula las variables mínimas indispensables para representar el viaje de un vehículo, utilizando muy pocos datos. Además se diseñoo un modelo de conductor de un solo parámetro que permite dfinir tres comportamientos, que son los únicos necesarios lograr evaluar correctamente la eficiencia de una metodología de despacho. El segundo aporte es un nuevo enfoque al estudio del despacho. Se propone utilizar un secuencia de selección de destinos fija y analizar el comportamiento del ujo de vehículos para poder predecir la productividad y el tiempo de ocio del equipamiento. Con este modelo, se dise~nan secuencias que permitan maximizar el primero y minimizar el segundo. El tercer aporte es la utilización de la información global del estado de la mina, en un instante, para calcular la velocidad óptima para cada vehículo de forma de eliminar los tiempos de espera y reducir el consumo de combustible. Estas herramientas son combinadas en un simulador en el cual se utilizan dos metodolog ías propuestas y se comparan con métodos existentes que se pueden hallar en la literatura. Los resultados son expuestos y analizados para luego sacar las conclusiones correspondientes.
Ingeniería, Simulación, Despacho, Minería
Networked Digital Library of Theses and Dissertations