计划经营大量现实的石油管道

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1、计划经营大型现实的石油管道1、介绍石油行业面临着许多复杂的物流问题，涉及到大量的资源和市场高度变量。研究新技术来解决这些港口问题，能够带来可观的利益和潜力巨大的好处。尤为特别的是，特别注意的是献身于规划问题的过程和石油衍生物的运输。本文认为问题在于运输石油衍生品的一个内陆管道网络。这个问题源自于一个大的巴西石油公司——巴西石油的一个真实的网络操作。管道被认为是分布成品油从炼油厂到仓库的最有效的方法，它是一个消费市场。这个问题的困难与操作数量和网络大小的拓扑有关被认为是必须考虑的。这里的方案研究7000公里的延伸，包含30个相互独立的管道连接。这里有14个互通管道，可以存储1000

2、万立方米的成品油，在多方面的仓库中大概有200个储罐。此外，超过60种石油衍生品，例如汽油、柴油、石脑油和乙醇需要被运输。图1描绘了一个网络拓扑结构的表示。一般设计这样一个复杂的网络需要三点：战略、策略和操作。在这项工作中，战略层面对长期规划调整和管道网络的扩展，包含建设新炼油厂的管道或分配仓库，在几个月或者几年时间范围内测量。策略和操作管理实际的网络操作水平，并以他们的操作目标、时间范围考虑，对待每一个细节的数据。即在策略层面通常验证炼油厂的生产计划是否能够满足需求的预测。它通常贯穿地平线几个星期到几个月。也应该考虑大部分的操作限制，即使要牺牲一些特别的限制约束，这样的问题才能

3、在合理的时间内考虑。最后，在每个仓库的操作层面生成一个泵的运行计划，经常需要几天或者几周。这些短期计划必须确保所有的上市需求得到满足和炼厂的商品的到妥善存储，根据计划的决议产生策略的级别。自然而然的，不断的反馈之间的等级是对于保证网络正确运行至关重要的，还能够减少运营成本。在本文中，我们考虑石油衍生品的在策略级别的分布问题。尽管这是一个基本的交通规划和调度过程的一部分，实际上它是人工手动完成的。手工操作程序有一个严重的局限性。因为它是不切合实际的执行所有必要的操作限制深入的分析，管道工程师只在管道和油罐中验证质量守恒。因此，策略决策可能导致不良的流水线操作时间表，进而变成一个无用

4、的网络。例如，常见的集输成品油进入管道中不能完全利用，导致推迟了对需求的不能满足。此外，如果当地的库存过高，炼油厂必须生产衍生品来起到减少的作用，这样常常不能合适的从储罐中取出产品。为了避免这些情况，工程师通常需要非常保守的决定完全基于他们过去的经历，而且几乎没有空间留给去精确成本优化方面的考虑。之前的管道运输方面通常集中在操作层面。尽管在这个领域取得了重大进展，但是短期内管道调度任然会带来一些困难。尤其是，需要清楚地去考虑所有问题以便来生成可行的运营时间表，这样导致极大的限制了管网的规模。这么看来，妥善的解决运输问题必须是采取分解问题的策略。规划在策略水平为这些策略提供高质量的

5、信息，因为他们能够有效轻松的确定问题。另一方面，只有少数方法在技术层面根据的是这里的内容。虽然这些工作的重点集中在较小的拓扑和受到限制的规划周期中，它们已经能够获得巨大的储备，从而展现出能够获取更多利益的策略规划。这篇论文主要分为三个部分。首先我们需要提出一个全面正式的描述策略的问题，在此称为规划问题。这种形式更加注重的是操作限制，具体其中受到影响最大的就是流水线操作时间表。这种模式就是我们从文献中通常充分涵盖了已知管道的限制。其次，我们提出了一个全新的管路流量计算公式模型来解决策略规划的问题。该模型考虑特定的管路特征，例如，他们必须在完全运送产品时使得其全部通过预定的管线。虽然

6、我们只处理一个策略规划问题。在这个级别就已经出现了几个复杂的限制，包括多级管线并行管路，存在多源炼油厂和管道逆流的可能性。我们不知道其他可以处理这些限制的管网流量模型的文献。其他项目也进行多方面考虑，但是仅仅局限于管网和一个单一管道。另外，实例也被认为在其他实验中仅限于管网仓库和炼油厂数量，以及管道、油罐和产品的数量，都是被认为数量级较小的那些。最后，我们还提供一个逐级从管网中提取详细的管道操作的技术方案。这一输出对工程师很重要；它提供了一组泵的操作请求或者命令，如果能够正确执行，这将满足技术规划。订单指定，如必须确定某种产品的体积，泵的输送量，始发地和目的地的储罐容量，管道的输

7、量，以及目的地的限期交付量等很多信息。我们注意到，这些指令也可以用作输入到处理这个问题的操作模拟器或者短期调度算法上。计算模拟实验，与从模型中得到的那些手动解决方案开始作比较。该实验表明，我们的技术解决方案具有比当前手动实践高达25%的成本削减。即使是复杂的大型管网，计算所需要的时间也是合理的。本文的结构如下。第二节提供了该问题的描述。第三节对我们的发展提出了线性规划制定的技术规划问题。接下来，第四节介绍了启发式分解管网流量计算方案。第五节描述了一些小例子的过程。计算结果显示在第