露天矿生产是一个集采掘、运输、排卸等生产过程为一体的大型生产系统。露天矿生产系统中的车辆调度又是影响其生产效率的关键问题。露天矿车辆调度模拟系统在生产中的应用是评价车辆调度合理性的重要手段。本文通过以下工作完成了一个基于设计模式的露天矿车辆调度模拟系统的开发与应用:(1)采用蚁群算法解决露天矿车辆调度中的最短路径搜索问题。蚁群算法是基于蚂蚁群体行为的一种仿生算法,具有许多优良特性,为解决旅行商问题(TPS)等组合优化问题提供了一种新思路。本文随后还针对蚁群算法求解最短路径存在的收敛速度慢,易于陷入局部最小值等缺陷做出了几点改进,成功的解决了系统中的路径优化问题。(2)通过对露天矿车辆调度模拟系统的研究,建立了露天矿生产系统模拟模型,并针对系统中所发生的离散事件对系统进行分析。系统运输网络的生成与更新是通过GPS文件读取相关数据,经过整理插入到数据库中,最终绘制成可视化地图并反映在屏幕上。(3)将设计模式应用于露天矿车辆调度模拟系统的分析与设计阶段。通过对系统特点的研究,本文将工厂方法模式、策略模式、模板方法模式、观察者模式等多种设计模式合理地运用于系统中。设计模式是针对面向对象的系统中重复出现的软件设计问题提出的一种通用解决方案。通过运用设计模式,使系统在一定程度上具备了可重用性和灵活性。(4)利用C#编程语言开发了一个可视化模拟系统,用Access做后台数据库,用ADO.NET和GDI+技术绘制可视化地图。该系统具有操作简单和功能较完善等优点,能为露天矿的生产决策提供了支持。在本文最后,利用模拟系统对生产中的车辆调度方案进行了评价。