Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа

• Автор: Копылов, Роман Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. Проблемы оптимизации территориальной доставки сжиженного углеводородного газа.

1.1. Задача обеспечения территории и крупного города сжиженным углеводородным газом.

1.2. Проблемы территориальной доставки на основе оптимального планирования транспортного обслуживания

1.3. Особенности оптимизации транспортного обслуживания в городских условиях.

1.4. Цель работы и задачи исследования.

2. Оптимизация доставки сжиженного углеводородного газа

2.1. Задача оптимизации доставки сжиженного газа с учетом штрафов

2.2. Формальная постановка задачи построения оптимальных алгоритмов оптимизации доставки с возвратами в городских условиях.

2.3. Минимизация числа возвратов через минимизацию числа поворотов

2.4. Выводы
3. Алгоритмизация построения оптимальных транспортных маршрутов и оценка вычислительной сложности
3.1. Алгоритмизация построения мультизвездного покрытия
3.2. Алгоритмизация построения мультипрямоугольного покрытия целочисленный случай.
3.3. Алгоритмизация построения мультипрямоугольного покрытия произвольный случай
3.4. Полиномиальный по времени алгоритм обхода.
3.5. Выводы
4. Специальное программное обеспечение системы реализации и гарантированной доставки сжиженных углеводородных газов
4.1. Специальное программное обеспечение системы оперативного управления деятельностью базы по реализации сжиженного газа
4.2. Формирование информационных потоков
4.3. Автоматизированное рабочее место диспетчера службы доставки .
4.4. Выводы.
Основные результаты работы
Список использованных источников


Во второй главе осуществлена постановка задачи оптимизации доставки сжиженного углеводородного газа, учитывающая штрафные санкции за несвоевременность доставки, проведена формальная постановка задачи построения оптимальных маршрутов с возвратами в городских условиях. Специфика городской транспортной сети заключается в наличии сложной топологической структуры, порождающей сложность решения задач обхода с «запрещенными» зонами. Получен ряд теоретических результатов, являющихся основой эффективных алгоритмов обхода. В третьей главе осуществлена алгоритмизация построения оптимальных транспортных маршрутов как покрытий и оценка их вычислительной сложности для мультизвездных, мультипрямоугольных покрытий; построен полиномиальный по времени алгоритм обхода. Построены алгоритмические схемы оптимальных обходов: звёздное покрытие + дублирование + слияние; полосовое покрытие + дублирование + слияние; полосовое покрытие + совершенное паросочетание конечных вершин + слияние; обход границ + полосовое покрытие + совершенное паросочетание вершин с нечётными степенями. Создан общий алгоритм для нахождения циклического покрытия с минимальным числом поворотов в дискретном обходе на основе мультизвездного покрытия, выполняемый за линейное относительно длины границ время. Для мультипрямоугольного целочисленного покрытия показано существование алгоритма сложности О(п^п) для получения циклического покрытия с минимальным числом поворотов. Дано конструктивное доказательство того, что для любого заданного допустимого обхода (или циклического покрытия) целочисленной прямоугольной области существует допустимый обход (или циклическое покрытие) с тем же числом поворотов, покрывающее каждую позицию не более четырёх раз, откуда следует время выполнения, пропорциональное 4-х кратной общей длине. Полученные результаты обобщены для произвольного нецелочисленного мультипрямоугольного покрытия. Описан полиномиальный по времени, основанный на использовании теории /и-гильотинных разбиений алгоритм для задачи минимизации среднего взвешенного по двум критериям стоимости: длине и числу поворотов. В четвертой главе рассмотрены компоненты специального программного обеспечения системы гарантированной доставки сжиженного углеводородного газа. Представлены программные средства системы оперативного управления деятельностью базы по реализации сжиженного газа. Рассмотрены особенности формирования информационных потоков в распределенной информационнотелекоммуникационной системе. Осуществлено проектирование автоматизированного рабочего места диспетчера службы доставки, обеспечивающее выбор оптимальных маршрутов доставки в условиях территориальной сбытовой сети и города. Основные теоретические и практические результаты внедрены в Воронежском филиале ОАО "СГ-траис" с годовым экономическим эффектом 8 тыс. В заключении приведены основные результаты работы. В приложении приводятся документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационного исследования. Россия сегодня представляет собой крупнейшую газодобывающую страну в мире, третью по мощности нефтепереработки и по объёмам добычи нефти. Однако она находится на седьмом месте по производству сжиженного нефтяного газа (СНГ). По сравнению с -ми годами, когда Россия получала 9 млн. СНГ в год и была на третьем месте, сейчас она ежегодно производит всего 4,6 - 4,8 млн. Даже Япония, практически не имеющая собственных ресурсов нефти и природного газа, получила в году столько же сжиженного газа, сколько и Россия. Ежегодная добыча нефтяных газов составляет десятки миллиардов кубометров (при общих их запасах 1,3 млрд. На отдалённых месторождениях нефтяные газы часто сжигают на факеле из-за невозможности или экономической нецелесообразности их транспорта на газоперерабатывающие заводы или газофракционирующие установки, где они разделялись бы на технические фракции или индивидуальные углеводороды. К примеру, из добытых в г. Тюменской области 4,8 млрд. С подобной расточительностью невозможно продолжать мириться из-за ограниченности запасов нефти и удорожания её добычи. К тому же ресурсы нефтяных газов заканчиваются на месторождении гораздо раньше запасов нефти, поэтому нельзя откладывать на будущее переработку газов в полезные продукты.