输油管线布置的最优设计摘 要我国是能源消耗大国,石油输油管的建设是一种投资巨大的工程,优化输油管线的铺设可以节省成本,具有十分明显的经济意义。本文针对铁路线一侧两炼油厂及铁路线上增建一种车站,考虑油管的布置问题,运用函数偏导求极值和数学软件 mathlab、lingo 的计算机优化模拟,建立了管线建设费用最省的一般数学模型与措施。问题一,针对两炼油厂到铁路线距离 a、b 和两炼油厂间距离 的多种不一样情形,得出管线建设费用最省时交汇点 E 的坐标(x,y)有关 a、b、 的普遍关系式:这种模式具有一定的普遍性。 问题二,由问题一模型的延伸,在城区引入合理附加费 21.46 万元/千米,综合实际状况后以总费用最省为目的建立模型,用 lingo 软件模拟成果得:当两厂管线交汇点 E 位于(5.45,1.85)时,管线建设费用最省为 282.49 万元,管线建设的总线长为 24.21 千米,同步也得出了此种情形下的各段管线的有关参数。问题三,在该实际问题中,为深入节省费用,各段管线的单位造价可根据自身生产能力造来选择,综合实际状况后以总费用最省为目的建立模型,用 lingo软件模拟成果得:当两厂管线交汇点 E 位于(6.73,0.138)时,管线建设费用最省为 251.77 万元,管线建设的总线长为 24.42 千米,同步也得出了此种情形下的各段管线的有关参数。此类模型处理了输油管的布置的问题,具有一定的推广性,还可以处理某些像煤气管线、自来水管线、污水管道线,电力电缆的铺设设计等。关键词: 输油管线布置 优化模型 二元函数极值一、问题重述某油田计划在铁路线一侧建造两家炼油厂,同步在铁路线上增建一种车站,用来运送成品油。由于这种模式具有一定的普遍性,油田设计院但愿建立管线建设费用最省的一般数学模型与措施。1. 针对两炼油厂到铁路线距离和两炼油厂间距离的多种不一样情形,提出你的设计方案。在方案设计时,若有共用管线,应考虑共用管线费用与非共用管线费用相似或不一样的情形。2. 设计院目前需对一更为复杂的情形进行详细的设计。两炼油厂的详细位置由附图所示,其中 A 厂位于郊区(图中的 I 区域),B 厂位于城区(图中的 II 区域),两个区域的分界线用图中的虚线表达。图中各字母表达的距离(单位:千米)分别为 a = 5,b = 8,c = 15,l = 20。若所有管线的铺设费用均为每千米 7.2 万元。 铺设在城区的管线还需增长拆迁和工程赔偿等附加费用,为对此项附加费用进行估...