基本信息
- 项目名称：
- 输油管线设计问题的分析与研究
- 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：
- 本文是一篇自然科学学术论文，针对输油管线设计提出的三个不同的情形，分别建立了与之对应的函数最值及非线性规划等模型。本文建立的四个模型具有普遍性和典型性，可以推广解决类似的最优化问题。给我们的生活和工作带来了方便，也为以后的研究提供了思路。
- 详细介绍：
- 本文是一篇自然科学学术论文，针对输油管线设计提出的三个不同的情形，分别建立了与之对应的函数最值及非线性规划等模型。模型一和模型二分别给出了该问题一的简单解和普遍解。模型三根据问题二中增加附加费用的条件，设计出了最佳布置方案，并计算得到其最小费用为280.18万元。对于问题三，由非线性规划模型（模型四）给出了不同管线费用条件下的最佳布置方案，该方案的最小费用为249.44万元。本文建立的四个模型具有普遍性和典型性，可以推广解决类似的最优化问题。给我们的生活和工作带来了方便，也为以后的研究提供了思路。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 考虑到对于管线铺设成本的节约以及输油过程中对成品油输送的安全，建立了输油管线的最优铺设方案。对于该最优化问题，本文通过函数最值及非线性规划等数学模型建立了输油管线的铺设方案，并得到了相应的最低费用。
科学性、先进性及独特之处
- 本论文建立的函数模型和非线性模型假设合理、对问题的分析透彻，并可用MATLAB数学软件得到最低费用，给出的方案科学合理。
应用价值和现实意义
- 建立的数学模型在具有较好的普遍性和典型性，可以推广解决类似的最优化问题。
学术论文摘要
- 本文针对输油管线设计提出的三个不同的情形，分别建立了与之对应的函数最值及非线性规划等模型。模型一和模型二分别给出了该问题一的简单解和普遍解。模型三根据问题二中增加附加费用的条件，设计出了最佳布置方案，并计算得到其最小费用为280.18万元。对于问题三，由非线性规划模型（模型四）给出了不同管线费用条件下的最佳布置方案，该方案的最小费用为249.44万元。本文建立的四个模型具有普遍性和典型性，可以推广解决类似的最优化问题。
获奖情况
- 该论文获2010年 “高教社”杯全国大学生数学建模比赛甘肃赛区特等奖，全国赛区二等奖。
鉴定结果
- 该论文获2010年 “高教社”杯全国大学生数学建模比赛甘肃赛区特等奖，全国赛区二等奖。
参考文献
- [1] 田野，孙日鹏，关于加快成品油管线运输发展的几点思考，中国石油和化工经济分析，17：45-47，2006。 [2] 王亮，曹迪，成品油运输系统的构建及其路径优化，工业技术经济，28：124-127。 [3] 刘玉琏等，数学分析讲义（上册），北京：高等教育出版社，2008，281-285。 [4] 陈鼎，陈劲，工程咨询企业竞争力评价指标体系及评价模型初探，中国工程咨询，3：31-36，2003。 [5] 薛定宇，陈阳泉，高等应用数学问题的MATLAB求解，北京：清华大学出版社，2004，128-136。 [6] 姜启源等，数学模型，北京：高等教育出版社，2003，82-116。 [7] 赵静，但琦，数学建模与数学实验，北京：高等教育出版社，2003，90-98。
同类课题研究水平概述
- 近年来，随着现代工业对油料需求量的剧增，成品油的输送已成为一个突出的问题。由于成品油是轻质液体燃料，具有易燃、易爆、易挥发的特点，采用管线密封运输，安全性能高，耗油量低，成本少[1]。因此，用管线方式输送成品油已成为一个普遍的问题[2]，但管线输送的运输形式只适于大量、单向、定点的运输，所以管线设计是否合理成为提高管线利用率，降低经济损失的决定性因素。 为了生产并运送成品油，题设提出了一个如何设计输油管线的问题。依次从共用管线与非共用管线费用的异同，炼油厂位置处于城区时相应管线增加的附加费用，以及不同管线不同价格三个方面对最省费用的设计方案提出了不同的要求。根据不同的条件，依次提出四个模型来解决相应问题。 输油管线的最优铺设方案通常意味着对管线铺设成本的节约，以及输油过程中对成品油输送安全的保障。对于这一最优化问题，当前国内外对于该问题的研究仍然在探索阶段，该问题作为2010年全国大学生建模比赛的C题，就是在不断的寻求更合理的设计方案。 [1] 田野，孙日鹏，关于加快成品油管线运输发展的几点思考，中国石油和化工经济分析，17：45-47，2006。 [2] 王亮，曹迪，成品油运输系统的构建及其路径优化，工业技术经济，28：124-127。
