Принципи формалізації технологічних завдань гірничого виробництва для вирішення на ЕОМ

Оперативне керування й поточне планування гірничого виробництва на кар'єрах полягає в вирішенні ряду різноманітних завдань і виборі оптимального варіанта. Очевидно, що для досягнення потрібної швидкодії необхідні сучасна обчислювальна техніка й новітні математичні методи, які дозволять у конкретних умовах, навіть при великій кількості взаємозалежних параметрів, встановити кількісне вираження зв'язків і одержати оптимальне рішення того або іншого завдання за порівняно невеликий проміжок часу. При застосуванні обчислювальної техніки для вирішення комплексу завдань планування й керування гірничотранспортними роботами в кар'єрі з'являється необхідність у їх математичній формалізації, що полягає в побудові чіткого формального (математичного) опису того або іншого процесу з необхідним ступенем наближення до дійсності. Результатом математичної формалізації завдання або процесу є математична модель. Математичні моделі, як правило, є деяким наближенням до відображення дійсності. Однак моделі повинні складатися таким чином, щоб відображати сутність процесу управління й за короткий строк давати оптимальне рішення. У загальному випадку процес формалізації того або іншого завдання складається з наступних етапів: вивчення процесу і його якісний аналіз; опис основних управлінських рішень; попереднє рішення про вибір критеріїв оцінки ефективності різних варіантів рішення; формування завдання. При постановці завдання необхідно вказати керовані й некеровані параметри, а також сформулювати всі основні обмеження, яким підкоряються змінні за умовами завдання. На закінчення необхідно сформулювати мету завдання, тобто вибрати один критерій оцінки ефективності різних варіантів рішення. Виявлення окремих технологічних завдань управління гірничим виробництвом, їх змістовний опис і формалізація проводяться в результаті детального вивчення гірничотехнічних умов конкретного кар'єру або родовища, оскільки для різних кар'єрів вони значно відрізняються як по загальному числу зв'язків між технологічними параметрами, що описують те або інше завдання, так і по методах їх вирішення. Математична модель певного процесу або завдання являє собою систему співвідношень (нерівностей, рівнянь, логічних умов і т.д.) вихідних характеристик, що визначають взаємозв'язок того або іншого завдання ( для умов гірничого виробництва на кар'єрі — обсяги видобутку, якість руди, коефіцієнти використання гірничотранспортного устаткування й ін.) з його технологічними параметрами. Тому при складанні моделі в першу чергу вирішується питання про вибір сукупності характеристик процесу й системи обмежуючих параметрів. При побудові математичної моделі необхідно враховувати усі подробиці завдання й обов'язково визначати всі вхідні й вихідні параметри.

Складання математичної моделі по технологічних завданнях гірничого виробництва звичайно проводиться за наступною схемою: 1) визначаються всі параметри (обмеження), які характеризують процес або завдання з кількісної точки зору; 2) встановлюються величини, що визначають якісний стан системи — початкові умови й вихідна інформація із завдання; 3) ухвалюються умовні позначки для всіх параметрів, початкових умов і вихідної інформації, а також для основних характеристик (шукані величини) по розв'язуваному завданню; 4) визначаються залежності характеристик від параметрів і початкових умов завдання й записуються у вигляді системи рівнянь щодо шуканої величини; 5) формулюється цільова функція, що досягається в результаті вирішення завдання. Звичайно при складанні математичної моделі спочатку враховуються всі можливі взаємозв'язки, а потім для спрощення моделі деякі параметри і зв'язки можуть бути виключені.