约束规划方法在原油混输调度中的应用

应用约束规划方法建立炼厂原油混输模型,并通过搜索求解获得可操作的调度方案。约束规划允许以逻辑约束表达混输过程中的操作规则,使模型简洁直观,而对整型变量及非线性约束不敏感,则降低了模型的求解难度。选取了一个时间跨度为300小时实际调度问题作为案例,模型中包含约8000个变量和14000条约束,在普通PC机上计算求解,能够在30秒内获得调度方案,方案具有可操作性且优于人工方案,表明以约束规划方法解决原油混输调度问题是可行的。     

基于异步时间段的原油混输调度连续时间建模研究

采用严格的数学规划方法对沿海炼厂的原油混输调度问题进行了建模和求解,提出了一个基于异步时间段的连续时间混合整数非线性规划(MINLP)数学模型。该模型具有整型变量少,求解快的优点。采用求解一系列MILP来近似求解非凸的MINLP,避免了原油混输MILP模型产生的浓度不一致问题。文中采用提出的新模型和算法对文献中的9个实例进行了计算,相同计算条件的4个实例比离散时间模型效率提高86％-1011％。     

基于事件树的可视化实时动态原油混输调度系统

为解决现有的方法普遍存在的建模过程复杂,模型修改和维护困难等缺点,本文开发了图形化原油混输调度系统.该系统在解决了基于事件树的建模和求解算法的基础上,使原油混输调度模型与可视、直观的图形界面实现相互映射.在图形化界面上绘制原油混输调度的流程图,通过流程图上功能键的操作,可快速获得最优调度方案.调度结果可直接在界面上以数字形式显示,也可以通过甘特图、文本文件及实时动态模拟显示出来.模型的修改和维护都比较简单,实例表明,该系统可以简单快捷的对原油混输调度问题进行建模和求解.     

约束规划在原油调度中应用的探索

针对数学规划方法应用在原油调度中对非线性约束和连续变量处理的局限性,通过分析约束规划方法解决问题的原理、建模方式和搜索机制,指出了应用约束规划方法解决原油调度问题的可能性和优势;并针对实际问题,分别应用两种方法进行建模、求解．通过对结果的分析得出,约束规划方法建模简单,可直接处理非线性问题,对连续变量和整型变量都可以很快求得可行解。     

考虑石脑油两种用途的原油混输调度模型

针对炼厂石脑油用于催化重整和乙烯生产两种用途的原油混输调度问题建立数学模型,把重整过程和乙烯生产对石脑油芳烃潜含量的不同要求用线性规划的方法实现,以原油混输调度中对不同类的原油根据需要分别输送和储存,为常减压装置准备好“重整石脑油方案”和“乙烯石脑油方案”的原料,真正符合“宜芳则芳”、“宜烯则烯”的调度原则。建模中应用了MILP(混合整数线性规划)技术和多周期技术,并给出一个应用在6种不同的国外原油及6个生产调度周期的应用实例,考虑了原油从装置罐到厂区罐的一次混输调度,尽量保证管道和厂区罐调度周期末原油质量合格。     

基于分段线性的原油混输调度全局优化算法研究

随着激烈的市场竞争,原油混输调度问题成为炼油企业提高核心竞争力的重要环节。有效的原油混输调度策略能够在保证成品油质量的同时,快速响应市场竞争,节约成本,提高收益。本文使用了混合整数非线性规划(MINLP)模型来描述原油混输调度问题,并且对模型进行了与实际操作更为相符的改进,提出了基于分段线性化的求解非凸混合整数非线性规划问题的算法。将非凸的双线性项进行分段线性化可以使非凸的混合整数非线性规划模型近似等价为1个凸的混合整数二次规划(MIQCP)模型,通过使用凸二次规划基于的分支定界算法得到调度问题的近似全局最优解,实现原油混输调度中从港口油轮,到输油管道或存储罐,最后到达分离单元过程的卸载、存储等过程的优化操作。本文通过6个实例验证了文中改进的模型和提出的算法的有效性。结果表明,本文改进的模型和提出的算法可以获得原油混输调度问题的有效调度方案,解决分离单元(CDU)上料不连续、罐内与上料浓度不一致的问题,而且本算法求得的近似全局最优解可以保证在12%的范围内。     

动态调度的研究方法综述

介绍了动态调度的研究方法和最新进展,将动态调度的研究方法分成两类：一类是传统方法,如最优化方法、启发式方法和仿真方法等;另一类是智能方法,如专家系统,神经网络、智能搜索以及Multi-agent等。对动态调度的各种研究方法逐一进行分析,并指出该领域应进一步研究的问题和未来可能发展方向。     

原油混炼优化在炼油生产调度中的应用

本文简要介绍某企业在实施炼油生产调度优化系统中为了稳定原油性质而开发的混炼优化功能模块的应用,通过该模块的使用提升了原油调度功能、稳定了常减压进料性质,并且为原油在线调合优化提供了初始移动订单和调合配方,实现了离线和在线系统的紧密结合,提高了企业在调度计划方面的精细化水平,为企业优化生产、降本增效提供了有力支撑。     

一种基于SystemC的Job Shop调度问题建模方法

考虑SystemC解决大规模集成电路硬件建模问题的优势,运用事件驱动下进程交互仿真策略,提出了一种基于SystemC仿真平台的生产调度问题建模方法,并将该方法应用于求解经典的Job Shop调度问题。仿真实例表明基于SystemC的仿真建模方法对于求解Job Shop调度问题可以达到令人满意的效果,从而验证该方法应用于实际生产调度问题建模的可行性。     

基于序优化的原油调合调度问题中掺炼序列评价的分布研究

对于加工多种原油的炼油厂,原油调合调度可以改善进料原油性质,它对保证后续生产装置的平稳操作、先进控制的实施以及生产计划的完成具有重要意义.基于实际生产背景和需求,文献[4-5]提出了原油调合调度模型以及基于2层优化结构和序优化的求解方案.该方案中,原油掺炼序列和流量的混合优化问题转化为掺炼序列的采样和评价问题,它们分别涉及到算法的广度搜索和深度搜索,如何处理二者之间的平衡关系对于合理利用计算量并进一步提高算法效率具有重要意义.因此,作为衡量搜索深度和搜索广度的基础,本文对掺炼序列评价的分布规律进行了研究.在首先分析比较了仿真优化中参数评价与原油调合调度优化中序列评价的异同之后,本文通过蒙特卡洛仿真法统计分析了原油掺炼序列评价的分布变化规律,并利用威布尔分布对其进行了拟合.文章最后展示了基于威布尔分布描述的2个掺炼序列的评价比较,同时指出威布尔分布的参数拟合问题是接下来研究的重点.     

原油实沸点蒸馏曲线的数学模型

采用多套文献数据,建立实沸点蒸馏曲线的数学模型;其方程式形式简单,只有4个系数;模型稳定性强,应用范围广,计算精度高,不会出现非单调现象.经多个油品的实沸点数据考核,表明模型描述原油实沸点蒸馏曲线准确,计算结果在整体和和局部上都更贴近于实际.模型计算值与实际值的复相关系数最小为0.996157,最大为0.999914.     

Integration of process planning and scheduling— a review

In recent years, a few researchers have addressed the need for the integration of process planning and scheduling functions in order to achieve superior overall system performance. Many of these researchers have discovered that the potential savings are substantial when process planning and scheduling are integrated. It has been reported that typical scheduling objectives, such as minimizing makespan, maximizing equipment utilization, etc, can be significantly improved as the result of integration of these two important manufacturing system functions. In this paper, we present a review of the reported research in this area, discuss the extent of applicability of various approaches, and suggest directions for future research.     

Optimizing multiship routing and scheduling with constraints on inventory levels in a Brazilian oil company

This study addresses a real‐life multiship routing and scheduling application with inventory constraints that arises in pickup and delivery operations of different types of crude oil from various offshore oil rigs (platforms) to coastal terminals. Oil transportation largely results from the need to maintain inventories at each supply point (platform) between minimum and maximum levels, considering production rates in these operational points, and to meet demands of different oils in the terminals within the planning time horizon. Routing and scheduling of the available fleet aims to obtain solutions of minimum total costs, subject to various constraints such as the maximum volume of cargo carried on each ship, simultaneous cargo unloading in some terminals, conditions that rule ship docking in offshore platforms and terminal berths, among others. In this research, we modify and extend inventory constrained maritime routing and scheduling models to appropriately represent the problem of a case study at a Brazilian company and to solve small‐to‐moderate instances based on real data. We also present a matheuristic to deal with larger problem instances. Solution evaluation by company experts indicates that the model and this hybrid heuristic properly represent the problem and highlights the potential of their application in practice.