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基本信息

項目名稱:
輸油管線設(shè)計問題的分析與研究
小類:
數(shù)理
簡介:
本文是一篇自然科學(xué)學(xué)術(shù)論文,針對輸油管線設(shè)計提出的三個不同的情形,分別建立了與之對應(yīng)的函數(shù)最值及非線性規(guī)劃等模型。本文建立的四個模型具有普遍性和典型性,可以推廣解決類似的最優(yōu)化問題。給我們的生活和工作帶來了方便,也為以后的研究提供了思路。
詳細(xì)介紹:
本文是一篇自然科學(xué)學(xué)術(shù)論文,針對輸油管線設(shè)計提出的三個不同的情形,分別建立了與之對應(yīng)的函數(shù)最值及非線性規(guī)劃等模型。模型一和模型二分別給出了該問題一的簡單解和普遍解。模型三根據(jù)問題二中增加附加費用的條件,設(shè)計出了最佳布置方案,并計算得到其最小費用為280.18萬元。對于問題三,由非線性規(guī)劃模型(模型四)給出了不同管線費用條件下的最佳布置方案,該方案的最小費用為249.44萬元。本文建立的四個模型具有普遍性和典型性,可以推廣解決類似的最優(yōu)化問題。給我們的生活和工作帶來了方便,也為以后的研究提供了思路。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

考慮到對于管線鋪設(shè)成本的節(jié)約以及輸油過程中對成品油輸送的安全,建立了輸油管線的最優(yōu)鋪設(shè)方案。對于該最優(yōu)化問題,本文通過函數(shù)最值及非線性規(guī)劃等數(shù)學(xué)模型建立了輸油管線的鋪設(shè)方案,并得到了相應(yīng)的最低費用。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

本論文建立的函數(shù)模型和非線性模型假設(shè)合理、對問題的分析透徹,并可用MATLAB數(shù)學(xué)軟件得到最低費用,給出的方案科學(xué)合理。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

建立的數(shù)學(xué)模型在具有較好的普遍性和典型性,可以推廣解決類似的最優(yōu)化問題。

學(xué)術(shù)論文摘要

本文針對輸油管線設(shè)計提出的三個不同的情形,分別建立了與之對應(yīng)的函數(shù)最值及非線性規(guī)劃等模型。模型一和模型二分別給出了該問題一的簡單解和普遍解。模型三根據(jù)問題二中增加附加費用的條件,設(shè)計出了最佳布置方案,并計算得到其最小費用為280.18萬元。對于問題三,由非線性規(guī)劃模型(模型四)給出了不同管線費用條件下的最佳布置方案,該方案的最小費用為249.44萬元。本文建立的四個模型具有普遍性和典型性,可以推廣解決類似的最優(yōu)化問題。

獲獎情況

該論文獲2010年 “高教社”杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽甘肅賽區(qū)特等獎,全國賽區(qū)二等獎。

鑒定結(jié)果

該論文獲2010年 “高教社”杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽甘肅賽區(qū)特等獎,全國賽區(qū)二等獎。

參考文獻(xiàn)

[1] 田野,孫日鵬,關(guān)于加快成品油管線運輸發(fā)展的幾點思考,中國石油和化工經(jīng)濟(jì)分析,17:45-47,2006。 [2] 王亮,曹迪,成品油運輸系統(tǒng)的構(gòu)建及其路徑優(yōu)化,工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì),28:124-127。 [3] 劉玉璉等,數(shù)學(xué)分析講義(上冊),北京:高等教育出版社,2008,281-285。 [4] 陳鼎,陳勁,工程咨詢企業(yè)競爭力評價指標(biāo)體系及評價模型初探,中國工程咨詢,3:31-36,2003。 [5] 薛定宇,陳陽泉,高等應(yīng)用數(shù)學(xué)問題的MATLAB求解,北京:清華大學(xué)出版社,2004,128-136。 [6] 姜啟源等,數(shù)學(xué)模型,北京:高等教育出版社,2003,82-116。 [7] 趙靜,但琦,數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗,北京:高等教育出版社,2003,90-98。

同類課題研究水平概述

近年來,隨著現(xiàn)代工業(yè)對油料需求量的劇增,成品油的輸送已成為一個突出的問題。由于成品油是輕質(zhì)液體燃料,具有易燃、易爆、易揮發(fā)的特點,采用管線密封運輸,安全性能高,耗油量低,成本少[1]。因此,用管線方式輸送成品油已成為一個普遍的問題[2],但管線輸送的運輸形式只適于大量、單向、定點的運輸,所以管線設(shè)計是否合理成為提高管線利用率,降低經(jīng)濟(jì)損失的決定性因素。 為了生產(chǎn)并運送成品油,題設(shè)提出了一個如何設(shè)計輸油管線的問題。依次從共用管線與非共用管線費用的異同,煉油廠位置處于城區(qū)時相應(yīng)管線增加的附加費用,以及不同管線不同價格三個方面對最省費用的設(shè)計方案提出了不同的要求。根據(jù)不同的條件,依次提出四個模型來解決相應(yīng)問題。 輸油管線的最優(yōu)鋪設(shè)方案通常意味著對管線鋪設(shè)成本的節(jié)約,以及輸油過程中對成品油輸送安全的保障。對于這一最優(yōu)化問題,當(dāng)前國內(nèi)外對于該問題的研究仍然在探索階段,該問題作為2010年全國大學(xué)生建模比賽的C題,就是在不斷的尋求更合理的設(shè)計方案。 [1] 田野,孫日鵬,關(guān)于加快成品油管線運輸發(fā)展的幾點思考,中國石油和化工經(jīng)濟(jì)分析,17:45-47,2006。 [2] 王亮,曹迪,成品油運輸系統(tǒng)的構(gòu)建及其路徑優(yōu)化,工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì),28:124-127。
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