An electric site project is being developed by Volvo Construction Equipment with the goal to transform the quarry and aggregate industry by reducing carbon emissions by up to 95 % and total ownership cost up to 25 %. The goal is achieved by using electrical autonomous vehicles as the work force. In an effort to reduce lead times, from design to reality, the objective of this thesis was to develop a logical architecture of a quarry using the Systems Modelling Language. The logical model contains all the essential elements existent in a quarry and describes core behavior to reflect the requirements needed in an electric site. The value of the logical model lies in its ability to aid the development process, complementing it with an executable simulation further show-cases that value. The simulation was used to analyze the performance of the electrical autonomous transporter HX02 that is instructed by an algorithm for optimal routing and scheduling. The algorithm incorporates traffic to reduce congestion at vertices with high level of activity. Its robustness is evaluated by varying the number of transporters and the weight on the traffic cost in the cost function. It was found that applying the traffic cost helped reduce the congestion significantly and increased production, but at the cost of more battery usage. The effect of incorporating traffic was most noticeable when there were more than 10 transporters operational. But when the weight on the traffic cost was too large, the production declined instead. The observed time complexity of the algorithm was O(n2), which was feasible due to a small input size n. / Ett elektriskt stenbrottsprojekt drivs av Volvo Construction Equip-ment med målet att omvandla hela gruvindustrin. Målet är att minska koldioxidutsläppen med upp till 95% och det totala ägarskapskostnaden upp till 25%. För att uppnå målet ska elektriska autonoma maskiner användas i stenbrotten. I syfte att minska ledtiden från design till verklighet, var målet med denna avhandling att utveckla en logisk arkitektur av stenbrottet med Systems Modelling Language. Den logiska modellen innehöll väsentliga element som återfinns i ett stenbrott och beskriver kärnbeteenden för att återspegla de krav som uppstår i ett elektriskt stenbrott. För att ytterligare påvisa värdet som den logiska modellen besitter och framföra dess betydelse i rollen att stödja utvecklingsprocessen, skapades en exekverbar simulering som ett komplement. Simuleringen användes för att analysera prestandan hos den elektriska autonoma dumpern HX02 som fick instruktioner av en algoritm för optimal ruttplanering. Algoritmen tog hänsyn till trafiken på området för att minska trafik-stockning vid noder med hög aktivitetsnivå. Dess robusthet utvärderades genom att variera på antalet dumprar och vikten på trafikkostnaden i kostnadsfunktionen. Det visade sig att introducera trafik bidrog till avsevärt minskad trafikträngsel och ökade produktionen, men på bekostnaden av en högre batteriåtgång. Trafikkostnadens påverkan var som tydligast när antalet verk-samma dumprar var högre än 10. Men när trafikkostnaden viktades för högt, minskade produktionen istället. Tidskomplexiteten hos algoritmen är O(n2) vilket är acceptabelt då mängden indata n är liten.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-235532 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Chen, Bilin, Karlsson, Ida |
| Publisher | KTH, Optimeringslära och systemteori |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2018:372 |
Page generated in 0.0017 seconds