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作者：毛松松;郑明涛;李超;席康;杨俊起;
单位：中煤华晋集团有限公司王家岭矿;河南理工大学电气工程与自动化学院;河南理工大学河南煤矿装备智能检测与控制重点实验室;中煤能源研究院有限责任公司;
摘要：煤矿井下辅助运输大巷中存在大量双向单行巷道，相向行驶的车辆必须依赖调车硐室进行会车避让，多车并行作业易引发时空资源竞争。若缺乏协同调度与冲突消解，会引起交通阻塞和车辆运输任务延误，甚至可能引发安全事故。针对现有研究在精确建模井下行车冲突和高效求解复杂约束路径问题方面存在的不足，提出了一种基于改进大邻域搜索算法的煤矿井下无轨胶轮车路径优化方法。以最小化行驶距离成本、车辆启动成本和时间窗违反成本为目标，考虑车辆额定载质量、最大行驶距离、行驶时间及需求点时间窗等传统车辆路径问题约束，并引入基于调车硐室的会车规则和时空冲突避免约束，构建了煤矿井下无轨胶轮车路径优化模型。为了在可接受时间内获得模型的高质量可行解，设计了一种改进的自适应大邻域搜索（IALNS）算法。该算法采用高层路径与底层路径分层机制，以提高搜索效率；集成多种破坏算子与修复算子，引入模拟退火准则，以平衡算法的全局探索与局部搜索能力；使用基于精英解池的扰动重启策略，以避免陷入局部最优。实验结果表明，IALNS算法能获得与Gurobi求解器一致的最优解，且具有更高的效率和稳定性；与遗传算法、粒子群优化算法、自适应大邻域搜索算法相比，IALNS算法在求解质量、速度和稳定性上均有提升；在不同调车硐室密度环境下，IALNS算法均能保持稳定的求解性能。
关键词：无轨胶轮车;;双向单行巷道;;路径优化;;行车冲突;;自适应大邻域搜索;;调车硐室
基金资助：河南省自然科学基金项目（232300420147）;; 中煤华晋集团科技专项项目（20241DY237）
