The invention provides a multi-dimensional dynamic equilibrium decision-making optimization method for energy saving and emission reduction based on mining, which belongs to the field of energy exploitation and environmental protection. The invention solves the problems of environmental pollution and energy consumption of the material to be exploited at present, and the key points of the technical scheme are: determining the total profit of the material to be exploited; determining the goal of ecological benefit; determining the production and investment constraints of the material to be exploited in the process of mining; determining the corresponding dynamic transfer equation; and determining the total profit, ecological benefit target and production constraints of the material to be exploited according to the determined total profit, ecological benefit The general multi-objective global model is determined by dynamic transfer equation, and the general multi-objective global model is transformed into a specific single-objective model. If the conversion is successful, the specific single-objective model is solved. Otherwise, the general multi-objective global model is transformed into a single-objective model by constructing a fuzzy objective. The invention adopts a combination of technology investment and management optimization, and can reduce the total amount of pollution discharge and energy consumption.
【技术实现步骤摘要】
基于开采的节能减排多维度动态均衡决策优化方法
本专利技术涉及能源开采及环保领域，特别涉及基于开采的节能减排多维度动态均衡决策优化方法的领域。
技术介绍
多阶段决策优化技术是一种针对动态决策问题的优化技术。其主要思想是根据实际决策问题的动态性特点确定阶段的划分以及各个阶段的决策变量和状态变量，并分别构建目标函数和决策变量的约束条件以及反映决策变量和状态变量关系的状态转移方程，形成多阶段决策优化模型，并设计相应的算法进行求解的技术。多目标决策优化技术是对一个方案从多个方面用多个指标来衡量的优化技术。其主要思想是对多个不甚协调或者是矛盾的目标进行权衡并作出最优决策。在解决现实问题时，只考虑一个方面的最优往往是不现实的，大多数时候的最优往往是能够满足多个方面需求的方案，因此，多目标规划对于解决现实问题有着突出的作用。技术和管理方面的改进一直是减排和节能的主要手段。技术改进可以对生态产生重大影响，但需要在时间和金钱上进行大量投资。虽然管理改进更容易实施，但效果是辅助性的，对于重大环境改善的目标很少。因此，通过技术和管理改进整合的组合优化可以认为是以最少的资金和时间投入获得最...
【技术保护点】
1.基于开采的节能减排多维度动态均衡决策优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、确定待开采物质的总利润；步骤2、确定生态效益目标，即根据相应污染物的评估指标确定污染物的排放和能源的消耗，并在确定的污染物的排放和能源的消耗的基础上实现相应的生态收益；步骤3、确定待开采物质在开采过程中的生产约束和投资约束；步骤4、确定相应的动态转移方程；步骤5、根据确定的待开采物质的总利润、生态效益目标、生产约束以及动态转移方程确定通用的多目标全局模型；步骤6、将通用的多目标全局模型转换为具体的单目标模型，若转换成功，则对具体的单目标模型进行求解，否则通过构建模糊目标将通用的多目标全局模型...
【技术特征摘要】
1.基于开采的节能减排多维度动态均衡决策优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、确定待开采物质的总利润；步骤2、确定生态效益目标，即根据相应污染物的评估指标确定污染物的排放和能源的消耗，并在确定的污染物的排放和能源的消耗的基础上实现相应的生态收益；步骤3、确定待开采物质在开采过程中的生产约束和投资约束；步骤4、确定相应的动态转移方程；步骤5、根据确定的待开采物质的总利润、生态效益目标、生产约束以及动态转移方程确定通用的多目标全局模型；步骤6、将通用的多目标全局模型转换为具体的单目标模型，若转换成功，则对具体的单目标模型进行求解，否则通过构建模糊目标将通用的多目标全局模型转换为单目标模型进行求解。2.根据权利要求1所述的基于开采的节能减排多维度动态均衡决策优化方法，其特征在于，步骤1中，所述待开采物质为煤矿。3.根据权利要求2所述的基于开采的节能减排多维度动态均衡决策优化方法，其特征在于，步骤1中，在确定煤矿总利润之前，需考虑煤炭生产收入、生产成本、库存成本、项目投资成本、项目运营成本和项目投资收益；每个阶段的煤炭生产收入是煤炭单位价格Pt和煤炭供应量St的乘积Pt×St，煤矿单位采煤所需能耗记为UECj(t)，某一阶段，煤矿总的能源成本表示为所消耗的所有能源成本的总和其中是能源j在第t阶段的价格，xt是第t阶段的采煤量，以及采煤所产生的其他生产成本为因此，每阶段总的生产成本为总的库存成本为煤炭单位库存费用与实际库存量I(t)的乘积针对污染物i的减排项目k，对于施工期drik为一个单位或更短(drik≤1)的项目，投资建设如果发生在第t阶段，那么它也将会在第t阶段完成，其投资成本表示为ERIik1×yikt，其中ERIik1是在针对污染物i的项目k在投资建设的第一阶段的所需的投资成本，yikt则表示第t阶段的对于各项污染物的减排项目的投资决策，对于建设周期超过一个时间单位的项目即drik≥1，假设项目k在t阶段开始时的总投资为之前阶段就开始建设，但是在第t阶段还未未完成项目的在本阶段的还需投入的资金总和，因此，当1≤drik≤t时，最早可追溯到第t-drik阶段的决策，所以第t阶段总投资为，当drik≥t时，最早可追溯到第1阶段的决策，所以当前阶段的总投资成本为所以在任意阶段中，总的减排投资为煤矿每阶段总的投资成本为：项目运营利润表示为单位利润Bikt-Cikt和总的处理的污染物的量AERikt的乘积考虑资金的时间成本rt，煤矿的总利润表示为：4.根据权利要求3所述的基于开采的节能减排多维度动态均衡决策优化方法，其特征在于，步骤2中，所述生态效益目标确定时，函数gi(CPEi(t))用来表示污染物i的减排有效性评价指标，函数uj(UECj(t))用来表示能源j节约的有效性评估指标，通过让所有节能和减排项目中的最低的生态效益最大来最大化整体的生态效益，并通如公式表示：5.根据权利要求4所述的基于开采的节能减排多维度动态均衡决策优化方法，其特征在于，步骤3中，所述生产约束包括总开采量约束、开采能力约束、社会责任约束和库存能力约束，所述投资约束包括可利用资金约束及不可叠加的技术投资约束；所述总开采量约束是指总采矿量不得超过煤矿的可采煤储量Rmax，总采矿限制可以通过如下公式表示：其中，γ为回采率；所述开采能力约束是指在每个决策阶段，煤矿的总采矿量不能超过其采矿能力AE，采矿量取决于计划采矿量xt，同时也受到回采率γ的影响，所以采矿能力限制如下：所述社会责任约束是指当期开采量加上库存量至少应该要大于最低社会需求：其中，为来自洗煤选煤过程的煤损失率，煤矿要满足的社会最低需求所述库存能力约束是指堆放在煤场的煤不能超过最大库存能力AI，因此库存能力约束表示为：I(t)≤AI,t∈Θ；所述可利用资金约束是指每个阶段的总投资TCIt都不能超过当前阶段的可用资本AM(t)，即：TCIt≤A...
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