Monikonejärjestelmän liikenteenohjaus kaivosympäristössä
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Electrical Engineering |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2012
Department
Major/Subject
Automaatiotekniikka
Mcode
AS-84
Degree programme
Language
fi
Pages
viii + 91
Series
Abstract
When multiple moving autonomous vehicles operate in a shared environment traffic management is a vital part of the control system. Sweden alongside Finland is currently putting final deposition of spent nuclear fuel into practice by starting the constructions of the underground facilities near the Forsmark nuclear power plant within few years. The facility will utilize a fleet of autonomous work machines that will carry out the process of deposition of spent nuclear fuel. This study will resolve how the coordination of a work machines in underground environment can be managed so that all machines can move safely and execute their tasks without fear of collisions or dead locks. Different traffic controlling methods are studied in order to find an appropriate solution to manage the coordination of the fleet in the given environment. Then a traffic controlling method to underground tunnel network environments is presented and the method is put to use in software built to be a part of a mission control system that controls the entire fleet. The chosen method is then tested by simulating normal production cycles in a mine environment and in the Forsmark repository's tunnels. The results show the method applied does well in these circumstances. The traffic controller keeps the moving work machines always at safe distance from another and never allows machines to drive crossing paths at the same time. It also controls the speeds of the machines so that intersection areas are reached when it becomes available.Ruotsin tuleva ydinpolttoaineen loppusijoituslaitos on maanalaiselta osaltaan kaivosmainen ympäristö, missä suuret ja raskaat työkoneet siirtävät tavaraa paikasta toiseen. Työkoneet liikkuvat tunneleissa autonomisesti ilman jatkuvaa ulkopuolista ohjausta. Samalla alueella liikkuu samanaikaisesti useita työkoneita muodostaen heterogeenisen laivaston autonomisia työkoneita, jotka ovat osa monikonejärjestelmää. Konelaivueen ohjaaminen hoidetaan automaattisen tehtävänohjausjärjestelmän avulla, jonka täytyy osata koordinoida laivueen koneita turvallisesti. Koordinoinnin mahdollistamiseksi tehtävänohjausjärjestelmän täytyy sisältää liikenteenohjaajan, jonka vastuulle koordinointi voidaan antaa. Tässä työssä tutkitaan, minkälaisella liikenteenohjauksen menetelmällä voidaan saavuttaa turvallinen ja tehokas työkoneiden koordinointi. Tutkimuksen lisäksi toteutetaan liikenteenohjaussovellus osaksi suurempaa tehtävänhallintajärjestelmää, jonka vastuulla on koordinoida ydinpolttoainejätteen loppusijoitusprosessiin osallistuvia työkoneita Ruotsin Forsmarkiin rakennettavassa laitoksessa. Toteutettu liikenteenohjausjärjestelmä on keskitetty ja se kommunikoi olemassa olevan kommunikointirajapinnan kautta työkoneiden kanssa. Järjestelmä luo ajotehtäville reitit, aikatauluttaa ne ja luo koneiden oikea-aikaisen koordinoinnin mahdollistamiseksi keskitetyn petri-verkko -esityksen kaikista työkoneiden tehtävistä. Järjestelmää on testattu simuloimalla sekä oikean kaivoksen työkoneiden työrutiinia että loppusijoituslaitoksen operatiivista toimintaa. Toteutettu järjestelmä mahdollistaa ty6koneiden turvallisen ja tehokkaan liikkumisen yhteisellä toiminta-alueella.Description
Supervisor
Suomela, JussiThesis advisor
Sievilä, JouniKeywords
traffic control, liikenteenohjaus, autonomous, monikoneympäristö, work machine, autonominen, final repository, konelaivue, spent nuclear fuel, loppusijoituslaitos, mine, kaivos