论文题目：基于工业互联网的混凝土配送车辆调度技术研究
摘要：随着我国对基础工程建设的投入愈来愈大,每年开展的工程项目也越来越多,预拌混凝土作为基础建筑材料,每年被大量使用。混凝土生产企业是建设工地所使用混凝土的直接提供者,在基建中扮演重要角色,目前单一的混凝土搅拌站,在庞大的需求面前,供应能力明显不足,多搅拌站的集团式供应模式变得越来越多,同时多搅拌站意味着管理和配送方式也变得更复杂。近几年工业互联网的发展,催动了产业的信息化改造,混凝土企业对管理和配送更完善的需求,也驱动其向智能化方向发展。首先,本文对预拌混凝土的配送问题做了重点研究,通过对混凝土配送的特点与配送调度过程分析,研究了面向集团下多个混凝土搅拌站对多个施工工地的建模技术,通过分析混凝土调度是一种基于时间窗的物流调度,确定本文建模方法为基于缓冲时间的软硬混合时间窗建模方法,结合混凝土调度中企业与工地双向的多种约束,建立数学模型。其次,针对混凝土配送的难题,将混凝土配送过程中的基本约束均转化为因时间所消耗的成本,提出了一种以时间成本最少的多混凝土搅拌站供应多施工工地的调度模型,以混凝土配送调度方案中的总运输时间成本和等待时间成本最小为目标,通过对求解复杂性的分析,确定采用遗传算法进行求解,并设计了一种将搅拌站和施工工地分别编码成染色体的双染色体同步独立进化方法,在进化中使用轮盘赌选择,对双染色体分别进行两点交叉、部分匹配交叉,逆转变异和对换变异。最后在算法中带入某企业的实际配送数据,通过matlab软件进行仿真验证,选取一组求解结果进行展现,通过调度方案和迭代收敛图,可以看出实现结果较好。最后,本文基于郑州某混凝土企业对车辆配送管理透明化的需求,根据工业互联网思想和相关技术,将前文中所建立的数学模型和调度算法带入其中,设计了一种配送管理系统,工业互联网技术中主要使用了RFID技术、智能传感技术、GPS和GIS技术、视觉识别、无线传输技术等,通过设计系统的网络架构和数据库关系表,提出了相对应的功能模块,在Microsoft Visual Studio开发平台上,采用C#语言设计了系统的功能界面,为企业对相关应用的开发提供参考。
关键词：混凝土配送;遗传算法;工业互联网技术;配送管理
学科专业：机械工程（专业学位）
摘要
ABSTRACT
符号说明
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 混凝土调度方面的研究现状及分析
1.3 工业互联网发展现状及应用
1.3.1 工业互联网的发展
1.3.2 工业互联网关键技术
1.3.3 工业互联网技术的应用
1.4 研究内容和组织结构
1.4.1 研究内容
1.4.2 组织结构
2 预拌混凝土生产配送流程分析
2.1 预拌混凝土生产流程简介
2.2 预拌混凝土配送流程分析
2.2.1 预拌混凝土的配送流程
2.2.2 预拌混凝土的配送特点
2.2.3 预拌混凝土浇筑的三种情况
2.2.4 预拌混凝土调度过程的关键影响因素
2.3 预拌混凝土配送的时间窗分析
2.4 本章小结
3.混凝土车辆配送模型的建立
3.1 问题描述
3.2 建立模型的基本假设
3.3 调度模型的参数介绍
3.3.1 预拌混凝土配送过程
3.3.2 各参数之间的关系
3.3.3 模型的建立
3.3.4 输入参数说明
3.4 本章小结
4 预拌混凝土搅拌车的调度模型求解
4.1 遗传算法的概述
4.2 遗传算法的求解流程
4.3 求解车辆调度方案的算法设计
4.3.1 染色体设计
4.3.2 适应度值的计算
4.4 调度方案的进化
4.4.1 选择
4.4.2 交叉
4.4.3 变异
4.4.4 终止条件
4.4.5 求解过程
4.5 实例分析
4.5.1 实验数据
4.5.2 输出结果
4.6 本章小结
5 基于工业互联网的混凝土配送管理系统
5.1 预拌混凝土的配送需求分析
5.2 配送管理系统相关技术概述
5.2.1 RFID技术
5.2.2 GPS/GIS技术
5.2.3 4G/5G移动通讯技术
5.2.4 传感器技术
5.2.5 数据库技术
5.3 混凝土配送管理系统总体结构设计
5.3.1 系统架构
5.3.2 网络拓扑
5.3.3 系统功能模块设计
5.4 数据库分析
5.4.1 E-R图
5.4.2 数据表结构
5.5 系统主要界面设计与实现
5.5.1 系统运行环境
5.5.2 配送管理系统的主要界面
5.6 本章小结
6 研究成果与展望
6.1 研究成果
6.2 展望
致谢
参考文献