油井维护的设置调度与原油运输的网络设计（数学建模）范文6

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1、油井维护的设置调度与原油运输的网络设计摘要目前，石油是现代工业社会的最重要的原料。原油的开采和运输也是我们关注的焦点，如果采油点发生漏油事故将会造成严重的破坏，如何合理的分配维护班来维修采油点以达到减少损失的目的，原油的运输如何既快捷乂节省成木这都成为更加迫切的需要。这也是本论文所需解决的问题。针对问题一，根据题冃所给的油田A区交通道路和现有的20个维护班组的设置情况及相关数据，利用Matlab编程实现Dijkstra算法，求出每个维护班组到底各个采油井的最短路径。然后根据我们算出的最短路径得到

2、92个采油点中每个采油点到达20个维护班组的折线图，然后找出距离采油点最近的维护班组。最后，我们对维修组的管辖范围进行优化，对每个维修组管辖的数冃进行降序排序，从最多的开始优化，优化原则为从管辖范围多的维修组屮抽取采油点，然后将该采油点分配到距离次近的工作组。针对问题二，对13个发生漏油事故的采油点按可采储量的大小的进行降序排序，若最短路径对应的班组已被分配，则选择次短路径的维护班组，直到达到一个班组最多维修一个采油点并且一个采油点仅需一个班维修的要求。针对问题三，首先用shorttree算法求

3、出经过哪些路径能最短到达0点，从而引入计算几何公式，利用这个公式模型得到可以被计划修建为高级公路的初等模型；然后利用采油量与公路运输成木的正比关系，将公路运输成木与高等公路修建及养护成本做比较，最终得到一个合理的公路运输网络。针对第四题，前期步骤和问题三一致，然后将所得最小路径下花费的修建和养护成本与第三问的公路运输网络的成本做出比较，分析修建输油管道的经济性得出结果。关键字：Dijkstra算法；shortree算法；公路运输网络；Matlab编程;一、问题重述试就某油田设置维护班组和原油运输

4、的相关情况建立数学模型分析研究下面问题：（1）附件1中的附图给出了某油田A区的交通道路和现有的20个维护班组的设置情况示意图，相关的数据信息见附件2。维护班组每天的工作是巡视其管辖范围内的采油井，请为20个维护班组合理分配管辖范围，使各维护班组的工作量尽量均衡，且在其所管辖油井发牛事故时能尽快到达。（2）假设13个采油点同时发生漏油事故，需要调度20个维护班组实现快速维修，恢复生产。实际中一个班组最多维修一个采油点，一个采油点也仅需一个班组维修，为了尽量减少漏油损失，请给出20个维护班组的合理调

5、度方案。（注：假设采油点的原油开采速度与可采储量成正比）（3）为了将各采油点的原油快速运输到O点（坐标原点），计划将部分现有道路修建为高等级公路，作为原油的运输专线。假设公路修建及采油期内的养护成本合计为1百万/公里，公路运输成本为0.1百万/万吨•公里，请设计一个合理的公路运输网络，使得修路和运输成本最小。再假设经过勘查，各采油点的可采储量增长了10倍，请重新设计一个合理的公路运输网络。（注：假设各采油点均可修建直线到达O点的公路）（4）管道输油具有建设成本高、输油成本低的特点。假设输油管道的

6、修建及采油期内的养护成本合计为1千万/公里，输油成本忽略不计，且管道只能沿着现有道路修建。请对比公路运输分析修建输油管道的经济性，设计一个合理的原油运输方案。再假设经过勘查，各采油点的可采储量增长了10倍，请重新设计一个合理的原油运输方案。（注：假设各采油点均可修建直线到达O点的输油管道）附件1：油田采油点、道路与维护班组设置的示意图。附件2：油采油点、道路与维护班组设置的相关数据表。二、模型的假设1.每个维护班组的职能基木相同，处理事故的能力相同。（即都会巡视其管辖范围内的采油井）2.维护班组

7、到达采油井的速度相同，并且巡视工作不占用时间。3.假设为20个维护班组每次都是从它的设置点出发，维护班组一次只能巡视一个采油井，中间的巡视路径不考虑。4.附件中所给的数据和图形具有真实性和准确性。5.题目所给信息中，任意相邻两节点之间为直线段。6.以走过的总路程作为工作量的衡量标准。7.发生漏油事故后，各个维护班组可以立即接到消息，不考虑维护班组出发前准备的时间。8.可采储量大的采油点优先选择维护班组。9.维护班组一次只能维修一个发生漏油的采油点。10.假设当现有道路升级为高等级公路后，公路运输

8、成本为零。11.假设原油在高等级公路上运输时，每公里花费一个单位时间；在普通公路上运输时，每公里花费k个单位时间。三、问题分析对于问题一，我们分三步处理，首先根据题目所给的油CDA区交通道路和现有的20个维护班组的设置情况及相关数据，利用Matlab编程实现Dijkstra算法，求出每个维护班组到底各个采油井的最短路径。然后根据我们算出的最短路径通过Matlab输出92个采油点毎个采油点到达20个维护班组的折线图，根据这92个折线图找出距离采油点最近的维护班组，最后对这种分配方式进行优化,如果一