[发明专利]一种不饱和订单下的矿山生产自动排程优化方法

权利要求书

1.一种不饱和订单下的矿山生产自动排程优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定矿山企业生产排程优化目标及约束条件；

所述优化目标为：在给定的订单和生产条件下，即各采矿单位地质赋存条件、各单位最大生产能力、运输能力和选矿工艺条件下，最小化生产总成本；

所述的优化目标，具体公式如下：

其中，H表示企业生产总成本，i表示第i个选矿单位，i＝1,2,3…m，j表示第j个采矿单位，j＝1,2,3…n，n表示采矿单位个数，m表示选矿单位个数，k_i表示每吨精矿选矿加工变动成本，x_ij表示第j个采矿单位产出的矿石运送到第i个选矿单位的矿石产量，d_i表示每个选矿厂的选比；o_j表示每个采矿单位的采矿变动成本；

所述约束条件包括：采矿单位生产能力约束、选矿单位入选矿石性质约束、选矿单位生产能力约束、订单输出约束、非负约束、运输能力约束；具体如下：

(1)采矿单位生产能力约束：

其中，Q_j表示第j个采矿单位最小的出矿量；x_ij表示第j个采矿单位产出的矿石运送到第i个选矿单位的矿石产量，i表示第i个选矿单位，i＝1,2,3…m，j表示第j个采矿单位，j＝1,2,3…n，n表示采矿单位个数，m表示选矿单位个数，A_j表示第j个采矿单位最大的出矿量；

(2)选矿单位入选矿石性质约束：

其中，g_j表示第j个采矿的矿石采出品位；g_k表示最高入选品位；g_t表示最低入选品位；

(3)选矿单位生产能力约束：

其中，Q_imax表示第i个选矿单位的最大生产能力，Q_imin表示第i个选矿单位的最低生产保有量；

(4)订单输出约束：

其中，M_i为第i条产线的订单量；d_i表示每个选矿厂的选比；M_i库表示第i条产线当前库存量，M_i库max表示第条产线的最大库存量；

(5)非负约束：

x_ij≥0 (7)

(6)运输能力约束：

x_ijT_ij (8)

其中，T_ij为第j个采矿单位输送到第i个选矿单位的输送能力；

步骤2、周期性地获取各采矿、选矿单位的生产成本、设备维修和订单数据；

步骤3、当订单出现变化时，针对矿山企业生产成本优化目标及约束条件，采用基于自适应搜索的免疫粒子群算法对下属各生产单位的生产量进行排程优化，进行实现企业生产总成本最低；

具体步骤如下：

步骤3-1、初始化及建立粒子群：建立一个一定种群数量的粒子群，并对粒子群的速度和位置进行初始化；

步骤3-2、获得初始种群各个粒子浓度，得到各粒子的亲和力，并根据各粒子的亲和力将粒子从高到低排序；

步骤3-3、根据粒子群的最大浓度值的大小，将父代种群分成第一子种群和第二子种群；所述的第一子种群：由父代亲和力高于设定值的粒子构成；所述的第二子种群：由剩余粒子构成；

步骤3-4、第一子种群根据粒子群算法对速度和位置进行更新，第二子种群进行疫苗接种；

步骤3-5、将更新后的第一子种群和疫苗接种后的第二子种群进行合并，获得新种群，新种群根据粒子群算法对速度和位置进行更新，形成新父代，更新个体极值和群体极值；

步骤3-6、判断群体极值是否满足最大的循环代数或者连续多代最优解无变化，若是，则停止运行并输出结果，获得企业生产总成本，否则返回执行步骤3-2；

步骤4、根据优化后的各生产单位生产量进行调整，返回步骤2。