基本信息
- 项目名称：
- 输油管的布置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文针对炼油厂到铁路线距离以及两炼油厂间距离的不同建立了最优管线布置方案的模型，考虑到粒子群优化算法（PSO）在参数、函数寻优方面都具有突出的成效，因此我们将其应用到寻求最佳附加费用以及最佳管线长度以使管线铺设费用最省的过程中。相比于直接将附加费用固定为某一常值的模型，我们的模型具有更大的优越性。
- 详细介绍：
- 铁路运输是成品油运输的传统方式之一，与铁路运输相比，管线运输具有基建和运送费用低，受外界限制少，对环境污染小，占地少，安全性能高，挥发损失小等优点，因此管线运输正在以日益增长的速度替代铁路运输来输送成品油。但是，管线运输灵活性较差，除承运的货物比较单一外，它也不容随便扩展。所以，一般来说，管线运输常常要与铁路运输相配合才能完成全程输送。在铁路线上增建一个车站，并将这条铁路线一侧炼油厂的成品油通过管线运输至车站，再通过该站将成品油运输至其它地方这是油田设计院最常采用的一种运输模式。对于油田设计院来说，如何将车站建在最合适的地方以使管线建设费用最省对他们显得至关重要。本文针对炼油厂到铁路线距离以及两炼油厂间距离的不同建立了最优管线布置方案的模型，由于此模型中只是将共用管线和非共用管线的价格比作为一个常参数，因此它对于共用管线和非共用管线费用任意给定的情况都是适用的。此外，考虑到城区的管线相对于郊区的来说，需增加拆迁和工程补偿等附加费用，因此需要建立一种新的模型。由于不同资质的工程咨询公司给予了不同的附加费用估算结果，因此如何确定出最佳的附加费用就变成此模型的关键。考虑到粒子群优化算法（PSO）在参数、函数寻优方面都具有突出的成效，因此我们将其应用到寻求最佳附加费用以及最佳管线长度以使管线铺设费用最省的过程中。相比于直接将附加费用固定为某一常值的模型，我们的模型具有更大的优越性。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 铁路运输是一种最常见的成品油的运输方式，步入19世纪中叶以后，管线运输也逐渐渗入到成品油运输的行列之中。管线运输有大量、连续；密闭、安全；高效、低耗；定点、定线的特点，为了进一步提高运输的经济效益，管线运输常常要与铁路运输相配合才能更好地完成全程输送，于是本文针对炼油厂到铁路线距离以及两炼油厂间距离的不同建立了最优管线布置方案的模型。
科学性、先进性及独特之处
- 考虑到粒子群优化算法（PSO）在参数、函数寻优方面都具有突出的成效，因此我们将其应用到寻求最佳附加费用以及最佳管线长度以使管线铺设费用最省的过程中。相比于直接将附加费用固定为某一常值的模型，我们的模型具有更大的优越性。
应用价值和现实意义
- 关于输油管的布置，这是一个工程实际问题,这篇文章是针对这一实际问题提出的管线铺设费用最省方案，这一方案具有很重要的实用性，同时在其他有关优化问题的解决中起到一定的指导作用。
学术论文摘要
- 铁路运输是成品油运输的传统方式之一，与铁路运输相比，管线运输具有基建和运送费用低，受外界限制少，对环境污染小，占地少，安全性能高，挥发损失小等优点，因此管线运输正在以日益增长的速度替代铁路运输来输送成品油。对于油田设计院来说，如何将车站建在最合适的地方以使管线建设费用最省对他们显得至关重要。本文针对炼油厂到铁路线距离以及两炼油厂间距离的不同建立了最优管线布置方案的模型，由于此模型中只是将共用管线和非共用管线的价格比作为一个常参数，因此它对于共用管线和非共用管线费用任意给定的情况都是适用的。此外，考虑到城区的管线相对于郊区的来说，需增加拆迁和工程补偿等附加费用，因此需要建立一种新的模型。由于不同资质的工程咨询公司给予了不同的附加费用估算结果，因此如何确定出最佳的附加费用就变成此模型的关键。考虑到粒子群优化算法（PSO）在参数、函数寻优方面都具有突出的成效，因此我们将其应用到寻求最佳附加费用以及最佳管线长度以使管线铺设费用最省的过程中。相比于直接将附加费用固定为某一常值的模型，我们的模型具有更大的优越性。
获奖情况
- [1]此作品2010年参加全国数学建模甘肃赛区数学建模 [2]参加甘肃省第八届“挑战杯”已进入中申阶段
鉴定结果
- 参加甘肃省第八届“挑战杯”已进入中申阶段
参考文献
- [1]土圭垚(tongwandou)，输油管道设计与管理， ShowThread.aspx,2010年9月12日. [2]GBGRHARTR, KGNNGDY，A New Optimizer Using Particle Swarm Theory，Proc of Sixth Int Sym on Micro Machine and Human Science, 1995：39-43，1995. [3]薛建辉,洪刚,贾嵘,基于PSO优化LS-SVM的异步电动机振动故障诊断,电网与清洁能源,第26卷第1期. [4]刘丛林,张忠林,曾庆飞，PSO算法在关联规则挖掘中的应用,兰州交通大学学报,第29卷第3期：1-5,2010.
同类课题研究水平概述
- 优化问题可以说是人们在工程技术、经济管理和科学研究等领域中最常遇到的一类问题。有些人习惯于依赖过去的经验解决面临的优化问题，认为这样切实可行，并且没有太大的风险。但是这种处理过程常常会融入决策者太多的主观因素，从而无法确认结果的最优性。 近几年国内外学者提出了不同的算法，比如：模拟退火法；遗传算法；蒙特卡罗算法；蚁群、粒子群算法；灰色算法；并行算法；图论算法；层次分析法；数值分析算法等。这些算法很大程度上解决了优化问题的计算，但是在具体的计算过程中无法完全按照实际问题的条件得到最好的结果，往往需要将某些条件特殊化，所以还有待进一步寻找更好的算法解决诸如此类的问题。
