論文の概要: Bi-Objective Evolutionary Optimization for Large-Scale Open Pit Mine Scheduling Problem under Uncertainty with Chance Constraints
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.08275v1
- Date: Wed, 12 Nov 2025 01:50:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-12 20:17:03.732931
- Title: Bi-Objective Evolutionary Optimization for Large-Scale Open Pit Mine Scheduling Problem under Uncertainty with Chance Constraints
- Title(参考訳): チャンス制約の不確かさ下での大規模オープンピットマイニングスケジューリング問題に対する双方向進化的最適化
- Authors: Ishara Hewa Pathiranage, Aneta Neumann,
- Abstract要約: 本稿ではオープンピット地雷スケジューリング問題(OPMSP)の2目的定式化について述べる。
同時に、期待されているネットの現在値を最大化し、制約に必要な信頼レベルとは無関係に、スケジューリングリスクを最小化する。
その結果, 提案手法は単一目的, 信頼性に依存したアプローチに比べて, 経済価値とリスクの間のより堅牢かつバランスの取れたトレードオフをもたらすことが示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.6439154309310013
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The open-pit mine scheduling problem (OPMSP) is a complex, computationally expensive process in long-term mine planning, constrained by operational and geological dependencies. Traditional deterministic approaches often ignore geological uncertainty, leading to suboptimal and potentially infeasible production schedules. Chance constraints allow modeling of stochastic components by ensuring probabilistic constraints are satisfied with high probability. This paper presents a bi-objective formulation of the OPMSP that simultaneously maximizes expected net present value and minimizes scheduling risk, independent of the confidence level required for the constraint. Solutions are represented using integer encoding, inherently satisfying reserve constraints. We introduce a domain-specific greedy randomized initialization and a precedence-aware period-swap mutation operator. We integrate these operators into three multi-objective evolutionary algorithms: the global simple evolutionary multi-objective optimizer (GSEMO), a mutation-only variant of multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition (MOEA/D), and non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II). We compare our bi-objective formulation against the single-objective approach, which depends on a specific confidence level, by analyzing mine deposits consisting of up to 112 687 blocks. Results demonstrate that the proposed bi-objective formulation yields more robust and balanced trade-offs between economic value and risk compared to single-objective, confidence-dependent approach.
- Abstract(参考訳): オープン・ピット・マイニング・スケジューリング問題(OPMSP)は、長期の鉱山計画において複雑な計算コストのかかるプロセスであり、運用および地質的な依存関係によって制約される。
伝統的な決定論的アプローチは地質的な不確実性を無視することが多く、最適と潜在的に不可能な生産スケジュールに繋がる。
確率的制約は確率的制約を高い確率で満たすことによって確率的成分のモデリングを可能にする。
本稿では,OPMSPの双方向な定式化について述べる。この定式化は,制約に要求される信頼度によらず,期待値の最大化とスケジューリングリスクの最小化を実現する。
解は整数エンコーディングを用いて表現され、本質的に予約制約を満たす。
ドメイン固有のグリーディランダム化初期化と,先行認識型周期スワップ突然変異演算子を導入する。
我々は,これらの演算子を,大域的単純進化的多目的進化最適化アルゴリズム(GSEMO),分解(MOEA/D)に基づく多目的進化アルゴリズムの突然変異のみの変種,非支配的ソート遺伝的アルゴリズムII(NSGA-II)の3つの多目的進化アルゴリズムに統合する。
我々は,最大112ブロック687ブロックの鉱床を解析することにより,特定の信頼度に依存する単目的法と比較した。
その結果, 提案手法は単一目的, 信頼性に依存したアプローチに比べて, 経済価値とリスクの間のより堅牢かつバランスの取れたトレードオフをもたらすことが示された。
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