Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа Копылов Роман Васильевич

Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа
<
Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Копылов Роман Васильевич. Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.18 Воронеж, 2006 137 с. РГБ ОД, 61:07-5/717

Содержание к диссертации

Введение

1. Проблемы оптимизации территориальной доставки сжиженного углеводородного газа 11

1.1. Задача обеспечения территории и крупного города сжиженным углеводородным газом 11

1.2. Проблемы территориальной доставки на основе оптимального планирования транспортного обслуживания 24

1.3. Особенности оптимизации транспортного обслуживания в городских условиях 39

1.4. Цель работы и задачи исследования 43

2. Оптимизация доставки сжиженного углеводородного газа 45

2.1. Задача оптимизации доставки сжиженного газа с учетом штрафов „45

2.2. Формальная постановка задачи построения оптимальных алгоритмов оптимизации доставки с возвратами в городских условиях 49

2.3. Минимизация числа возвратов через минимизацию числа поворотов , 57

2.4. Выводы 70

3. Алгоритмизация построения оптимальных транспортных маршрутов и оценка вычислительной сложности 71

3.1. Алгоритмизация построения мультизвездного покрытия 72

3.2. Алгоритмизация построения мультипрямоугольного покрытия (целочисленный случай) 76

3.3. Алгоритмизация построения мульти прямоугольного покрытия (произвольный случай) 84

3.4. Полиномиальный по времени алгоритм обхода 86

3.5. Выводы 92

4. Специальное программное обеспечение системы реализации и гарантированной доставки сжиженных углеводородных газов 94

4.1. Специальное программное обеспечение системы оперативного управления деятельностью базы по реализации сжиженного газа 94

4.2. Формирование информационных потоков 111

4.3. Автоматизированное рабочее место диспетчера службы доставки .116

4.4. Выводы 123

Основные результаты работы 125

Список использованных источников

Введение к работе

Актуальность темы.

Ориентация отечественной экономики на более полное удовлетворение потребностей промышленной и социальной сферы сжиженным углеводородным газом (как населения для бытовых целей, так и в качестве высокоэффективного моторного топлива для легковых, грузовых автомобилей и микроавтобусов) настоятельно требует эффективной реализации в этой области современных средств и систем информатизации управления производством и снабжением на основе распределенных вычислительных сетей, охватывающих все стадии промышленной реализации продукции и сбыта ее потребителю. Такие системы могут явиться перспективным средством увеличения объемов и сокращения сроков реализации продукции в конечных точках потребления.

В условиях распределенных производственно-сбытовых систем важное значение приобретает задача оптимального планирования процесса доставки сжиженного углеводородного газа до всех потребителей в соответствии с графиком поставок, реализация которой во многом определяет экономическую эффективность функционирования производственно-сбытовой системы в целом. Основой решения данной задачи является разработка оптимизационных моделей планирования транспортного обслуживания, позволяющих формировать рациональные маршруты перевозки и соответствующие графики транспортировки, что обеспечивает повышение производительности транспортных средств при одновременном снижении объема транспортного ресурса, а также сокращение простоя.

Широкое использование информационных технологий и математического моделирования позволяет в условиях целой территории эффективно осуществлять оперативное газоснабжение с гарантией своевременной доставки, учитывающее как потребности отдельных точек и узлов перераспределения, так и экономические показатели предприятия в целом. В этой связи необходимо включение контура оптимального выбора маршрута доставки, а также дополнительных средств, обеспечивающих синтез маршрута и автоматизацию принятия решения о его выборе.

Таким образом, актуальность темы исследования продиктована необходимостью обеспечения высокой эффективности функционирования всех экономических и технологических стадий системы производства и снабжения сжиженным углеводородным газом в условиях интегрированного транспортно-сбытового комплекса за счет повышения качества управления на базе распределенной информационной сети.

Диссертационная работа выполнена в рамках основного научного направления Воронежского государственного технического университета -«Вычислительные системы и программно-аппаратные электротехнические комплексы».

Целью диссертационной работы является разработка моделей и алгоритмов построения оптимальных транспортных маршрутов и оценка вычислительной сложности в рамках задачи гарантированной доставки сжиженных углеводородных газов.

Исходя из этого в работе определены следующие задачи исследования:

Провести анализ и сформулировать проблемы территориальной доставки на основе оптимального планирования транспортного обслуживания.

Осуществить формальную постановку и анализ задачи построения оптимальных алгоритмов доставки с возвратами в городских условиях с учетом штрафов.

Провести алгоритмизацию построения оптимальных транспортных маршрутов и оценку их вычислительной сложности.

Реализовать специальное программное обеспечение подсистемы гарантированной доставки сжиженных углеводородных газов.

Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, теории графов, математического моделирования, дискретного программирования, исследования операций, информационных технологий, теории информационно-управляющих систем.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

Доказательство NP-полноты задачи нахождения циклического покрытия, покрывающего определенное подмножество, расположенное вдоль границы области, отличающегося минимальным числом возвратов.

Три базовых метода построения алгоритмов обхода, основанные на расчете оптимальных циклических покрытий для обхода «границы», преобразовании циклических покрытий в обходы и использовании оптимальных (или близких к оптимальным) «полосовых покрытий», отличающиеся учетом стоимости возврата.

Алгоритм поиска циклического покрытия с минимальным числом поворотов в дискретном обходе, отличающийся применением мультизвездного покрытия и выполняемый за линейное относительно длины границ области время.

Полиномиальный по времени исполнения алгоритм обхода маршрута, основанный на использовании теории /«-гильотинных разбиений и обеспечивающий оптимизацию по средневзвешенному критерию стоимости -длине и числу поворотов.

Структура специального прикладного программного обеспечения автоматизированного рабочего места диспетчера службы доставки, обеспечивающего выбор оптимальных маршрутов доставки в условиях территориальной сбытовой сети и города и отличающегося возможностью выбора топологии маршрута исходя из критерия минимальных потерь.

Практическая ценность. Предложенный в работе комплекс моделей и алгоритмов управления процессами и транспортировки сжиженного углеводородного газа обеспечивает повышение эффективности функционирования производства, дает возможность осуществлять оперативную адаптацию к изменяющимся условиям рынка, расширению сети сбыта и изменению структуры и состава конечных пунктов потребления сжиженного газа с максимальной эффективностью. Использование современных информационных технологий в рамках интегрированной распределенной системы позволяет целенаправленно воздействовать на сбытовые процессы территориально распределенных объектов производственной системы, связанных с реализацией продукции.

Реализация и внедрение результатов работы.

Основные результаты диссертации реализованы в Воронежском филиале ОАО "СГ-транс" при создании в составе региональной информационно-управляющей системы автоматизированного рабочего места диспетчера службы доставки, обеспечивающего выбор оптимальных маршрутов доставки в условиях территориальной сбытовой сети и города.

Годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертации составил 688 тыс. рублей в ценах 2006 года за счет экономии эксплуатационных затрат при управлении доставкой сжиженного углеводородного газа.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской НТК «Актуальные проблемы информатики и информационных технологий» (Тамбов, 2004), II Международной НПК «Единое информационное пространство '2004» (Украина, Днепропетровск, 2004), Всероссийской НТК «Наука на рубеже тысячелетий» (Тамбов, 2004), X Международной НТК «Современные проблемы информатизации в непромышленной сфере и экономике» (Воронеж, 2005), Всероссийской НТК «Информационные технологии» (Воронеж, 2005), 3-й Всероссийской НПК «Актуальные проблемы профессионального образования: проблемы и перспективы» (Воронеж, 2005), Международной НПК «Составляющие научно-технического прогресса» (Тамбов, 2005), Всероссийской НТК «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве» (Воронеж, 2005, 2006), X Международной НТК «Современные проблемы информатизации в прикладных задачах» (Воронеж, 2006), а также на научных семинарах кафедры ABC ВГТУ в 2004-2006 гг.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 17 научных работах, в том числе две [8,34] - из списка изданий, рекомендованных ВАК. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в списке использованных источников, лично соискателю принадлежит: в [8, 25] - способ формализованного описания процессов планирования транспортного обслуживания удаленных объектов; в [4, 26] - оптимизационная задача доставки газа с учетом временных особенностей; в [24, 27, 35] - модели и алгоритмы оптимизации доставки в условиях территории и города; в [29, 32, 33] - особенности программного проектирования информационно-управляющей системы базы сжиженного газа; в [23, 28, 31, 34] - методы и технологии создания компонент территориально распределенной информационной системы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 126 страницах машинописного текста, списка литературы из 111 наименований, приложений,

Во введении обоснована актуальность работы, дана краткая ее характеристика, определены основные пути решения сформулированных проблем.

В первой главе рассматриваются особенности и проблематика оптимизации процесса территориальной доставки сжиженного газа на основе реализации интеллектуальных компонент маршрутизации в контуре принятия решений. Особенностью процесса является требование гарантированной и своевременной доставки газа многочисленным территориальным потребителям по оптимальным маршрутам, что связано как с маркетинговой политикой, направленной на занятие большого сектора рынка сбыта сжиженного газа, так и с необходимостью выживания в современных быстроменяющихся условиях. Создаваемые программные средства, несмотря на единую логическую структуру, должны оказаться территориально распределенными.

Обоснована основная группа задач в этой области: создание оптимизационной задачи, учет особенностей городских условий доставки, оценка эффективности и вычислительной сложности создаваемых алгоритмов маршрутизации, обоснование функций и архитектуры общей системы обработки информации и управления в рамках интегрированной производственно-сбытовой системы.

Во второй главе осуществлена постановка задачи оптимизации доставки сжиженного углеводородного газа, учитывающая штрафные санкции за несвоевременность доставки, проведена формальная постановка задачи построения оптимальных маршрутов с возвратами в городских условиях. Специфика городской транспортной сети заключается в наличии сложной топологической структуры, порождающей сложность решения задач обхода с «запрещенными» зонами. Получен ряд теоретических результатов, являющихся основой эффективных алгоритмов обхода. В частности: доказана NP-полнота задачи построения покрытия с учетом стоимости возврата; показано, что частные задачи дискретного обхода, прямоугольного обхода и целочисленного прямоугольного обхода являются NP-полными; сформулирована задача нахождения циклического покрытия с минимальным числом возвратов, покрывающего определенное подмножество, расположенное вдоль границы области; предложены и обоснованы три основных метода для построения алгоритмов обхода: расчет оптимальных циклических покрытий для обхода «границы», преобразование циклических покрытий в обходы и использование оптимальных (или близких к оптимальным) «полосовых покрытий».

В третьей главе осуществлена алгоритмизация построения оптимальных транспортных маршрутов как покрытий и оценка их вычислительной сложности для мультизвездных, мультипрямоугольных покрытий; построен полиномиальный по времени алгоритм обхода.

Построены алгоритмические схемы оптимальных обходов: звёздное покрытие + дублирование + слияние; полосовое покрытие + дублирование + слияние; полосовое покрытие + совершенное паросочетание конечных вершин + слияние; обход границ + полосовое покрытие + совершенное паросочетание вершин с нечётными степенями. Создан общий алгоритм для нахождения циклического покрытия с минимальным числом поворотов в дискретном обходе на основе мультизвездного покрытия, выполняемый за линейное относительно длины границ время. Для мультипрямоугольного целочисленного покрытия показано существование алгоритма сложности O(nlogn) для получения циклического покрытия с минимальным числом поворотов. Дано конструктивное доказательство того, что для любого заданного допустимого обхода (или циклического покрытия) целочисленной прямоугольной области существует допустимый обход (или циклическое покрытие) с тем же числом поворотов, покрывающее каждую позицию не более четырёх раз, откуда следует время выполнения, пропорциональное 4-х кратной общей длине. Полученные результаты обобщены для произвольного нецелочисленного мульти прямоугольно го покрытия. Описан полиномиальный по времени, основанный на использовании теории m-гильотинных разбиений алгоритм для задачи минимизации среднего взвешенного по двум критериям стоимости: длине и числу поворотов.

В четвертой главе рассмотрены компоненты специального программного обеспечения системы гарантированной доставки сжиженного углеводородного газа. Представлены программные средства системы оперативного управления деятельностью базы по реализации сжиженного газа. Рассмотрены особенности формирования информационных потоков в распределенной информационно- телекоммуникационной системе. Осуществлено проектирование автоматизированного рабочего места диспетчера службы доставки, обеспечивающее выбор оптимальных маршрутов доставки в условиях территориальной сбытовой сети и города.

Основные теоретические и практические результаты внедрены в Воронежском филиале ОАО "СГ-транс" с годовым экономическим эффектом 688 тыс. руб. (в ценах 2006 г.).

В заключении приведены основные результаты работы.

В приложении приводятся документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационного исследования.

Проблемы территориальной доставки на основе оптимального планирования транспортного обслуживания

Рассмотрим такой важный аспект системы снабжения сжиженным углеводородным газом (СССУГ), как транспортная доступность пунктов снабжения (ПС). С этой точки зрения можно выделить территориальные сети (ТС) - обслуживающие в условиях низкой миграции населения некоторую территорию. Отметим, что не всегда локализация спроса соответствует административно-территориальному делению. Следовательно, с точки зрения транспортной доступности основным структурным элементом СССУГ является территориальная сеть.

Основным фактором успешного развития СССУГ является оптимальная система планирования транспортного обслуживания, к которой в рыночных условиях предъявляются высокие требования в отношении качества, регулярности и надежности транспортных связей и безопасности перевозки газа, соблюдения сроков и минимизации стоимости доставки.

Важнейшим показателем качества транспортной системы является рациональное использование существующих транспортных сетей, реализация преимуществ их географического расположения и коммуникационной способности, обеспечивающей кратчайший путь между удаленными объектами СССУГ.

В рыночных условиях важным требованием потребителя транспортных услуг является своевременная и качественная перевозка груза. Выполнить заданные условия представляется возможным с применением логистики, т.е. управляющего алгоритма, который с помощью различных экономико математических методов позволяет оптимизировать работу отдельных элементов транспортного процесса и объединить эти элементы в единую систему.

Функционально управление транспортным обслуживанием представляет собой диспетчерский центр. Схема управления элементом СССУГ с использованием системы оптимального транспортного обслуживания представлена на рис. 1.3.

В настоящее время конкурентоспособную систему транспортного обслуживания можно построить только, используя новые информационные технологии для обеспечения обратной связи с диспетчерским центром и хранения больших объемов оперативной информации о состоянии системы.

Практические направления в организации и управлении работой транспорта рассматривает транспортная логистика. Основа логистики - связь поставщика и потребителей. Здесь поднимаются основные вопросы, связанные с транспортом: маршрутизация перевозок, транспортная задача, управление запасами, В литературе маршрутизация упоминается как задача М-коммивояжеров, соответственно, большой вклад в постановку задач маршрутизации, сведение задач маршрутизации к задаче коммивояжера, и методы решения от точных (динамическое программирование, симплекс-метод, метод ветвей и границ) до эвристических.

К задачам маршрутизации автотранспорта и планирования транспортных систем (VRP - Vehicle Routing Problem) относится целый класс задач, в которых набор маршрутов для парка автомобилей, расположенных в одном или нескольких депо, должен быть определен для нескольких географически отдаленных городов или покупателей. Целью решения задач маршрутизации является оптимизация выполнения серии запросов клиентов.

Формальная постановка задачи построения оптимальных алгоритмов оптимизации доставки с возвратами в городских условиях

В случае городских условий (сеточные графы) общая геометрическая задача доставки с возвратом состоит в нахождении замкнутой кривой (не обязательно простой), для которой сумма Минковского при заданном транспортном средстве есть в точности заданная область Р, ограниченная п ребрами. В контексте оборудования с ЧПУ эта область обычно называется карманом. С учетом этого ограничения мы стремимся оптимизировать вид целевых функций, таких, как длина обхода или количество возвратов в обходе. Назовем эти задачи обходом с минимальной длиной и минимумом возвратов, соответственно. В то время как главное внимание в данной работе сосредоточено на последней, нас также интересуют варианты задачи с двумя критериями, где должны быть малыми как длина, так и число возвратов.

Кроме выбора целевой функции, вариант задачи зависит от ограничений на условия обхода. Наиболее общий случай возникает при рассмотрении обхода, при котором необходимо посетить дискретное множество вершин, соединенных множеством ребер с заданной стоимостью возврата на каждой вершине при переходе от одного ребра к другому. Точнее, на каждой вершине обход имеет выбор из: (0) - движения «прямо» при наличии одного ребра, «коллинеарного» ребру, используемому в текущий момент, (нулевая стоимость возврата), (1) - перехода на другое, не коллинеарное ребро (со стоимостью один возврат), или (2) - возврата на 180 на исходное ребро (стоимость - два возврата). Какие пары из d рёбер, инцидентных вершине степени d, считаются коллинеарными, определяется посредством паросочетания в полном графе К : три инцидентных ребра не могут быть «коллинеарными». Назовем эту абстракцию из области теории графов задачей дискретного обхода, указывая на ее тесную связь с другой задачей теории графов - оптимизации обхода.

Можно привести целый ряд алгоритмов для дискретного обхода, зависящих от некоторых параметров графа: 5 означает максимальную степень вершины, а р означает максимальное число различных «направлений», сходящихся в одной вершине. Например, для графов, построенных из d-мерных координатных сеток, эти значения ограничиваются соответственно 2d и d.

Дополнительные геометрические задачи возникают при рассмотрении обхода многоугольной области Р. В задаче прямоугольного обхода область Р -прямоугольная многоугольная область (с отверстиями), а инструментом является транспортное средство в форме единичного квадрата (единичной площади) с принудительным движением параллельно оси с поочередно меняющимися горизонтальными и вертикальными рёбрами обхода. Все повороты ортогональны; при повороте на 90 возникает стоимость равная 1, в то время как поворот на 180 дает стоимость равную 2. В случае с целочисленным прямоугольником все координаты граничных ребер являются целыми числами, так что область может рассматриваться как связная совокупность N позиций, т.е. параллельных осям единичных квадратов с целочисленными вершинами. В общем случае N не может быть ограничено полиномом относительно п. Вместо того, чтобы непосредственно решать геометрическую задачу построения обхода, иногда разумнее рассмотреть комбинаторную задачу, а затем адаптировать ее решение для геометрической задачи. В частности, для целочисленного прямоугольного обхода необходимо допустить, что при оптимальном обходе координаты вершины могут быть представлены в виде к+— для целого к. Тогда обход в целочисленном прямоугольном многоугольнике (с отверстиями) эквивалентен нахождению обхода всех вершин («позиций») для графа с координатной сеткой; рис. 2.2.

Использование стоимости возврата вместо (или в дополнение к) длине ребра меняет некоторые характеристики расстояний. Это иллюстрируется примером на рис. 2.3: неравенство треугольника не выполняется при использовании стоимости возврата. Отсюда следует, что многие классические алгоритмические подходы к графам с неотрицательными весами рёбер (такие, как использование оптимальных 2-ф актор-покрытий или метод Кристофидеса) не могут применяться без разработки дополнительных методов.

Алгоритмизация построения мультипрямоугольного покрытия (целочисленный случай)

Только число позиций не может быть удовлетворительной мерой сложности алгоритма, так как исходная область может быть более эффективно закодирована с помощью её границы, и обход может быть закодирован путём структурирования его в виде небольшого числа частей, описания которых имеют небольшой объём. Возможно использование изложенных выше идей для алгоритмов обхода этой расширенной структуре. Рассмотрим, как это может быть сделано в целочисленном прямоугольном случае, где множество позиций ограничено п граничными рёбрами.

Теорема 3.4. Существует 10-алгоритм сложности 0(n logn) для вычисления циклического покрытия с минимальным числом возвратов для области позиций, ограниченной п целыми параллельными осям сегментами, и 12-алгоритм той же сложности для вычисления обходов с минимальным числом поворотов. В обоих случаях максимальное покрытие позиции не больше 4, так что мы получаем 4-алгоритмы по длине.

Для частного случая, когда граница является связной (это значит, что в области нет отверстий), сложности падают до О(п),

Доказательство. Основная идея - найти поглощающее ладейное покрытие, затем использовать его для построения приблизительного обхода. Утверждение Леммы 2.8 по-прежнему справедливо, и каждая полоса в звезде (как описано в предыдущей главе) будет полной полосой. Коэффициенты определяются согласно частным случаям Теоремы 3.1: в данном случае р =2 и 5=4. Покажем, как можно найти поглощающее ладейное покрытие за указанное время.

Вернёмся к рис. 2.11. Разобьём область п вертикальными линиями, проходящими через п её вершин, в результате получим не более п вертикальных полос Х;,...Хт ширина которыхxj,...x„. Аналогично, рассмотрим разделение п горизонтальными линиями, проходящими через я вершин на не более чем п горизонтальных полос Yi,...Yn ширина которых уі,...у„. В итоге получаем разделение на клетки Су, число которых не больше, чем о2. Несмотря на то, что число клеток возводится в квадрат, можно решить проблему целиком почти за линейное время: оба разделения могут быть найдены за время 0{п logn). Для случая связной границы и использования линейного по времени выполнения алгоритм триангуляции Чазеля [65] получаем сложность 0{п).

Выберем любую клетку Су, представляющую собой прямоугольник размерами X/xyj. Тогда гц = шІп{ ,у } ладей могут быть размещены по диагонали Q, не мешая друг другу, такое множество ладей может быть закодировано как одна «обобщенная» ладья, описываемая своим левым верхним углом (,у, щ) и своей шириной Гц. Тогда полоса Х\ может содержать не более Хі-ґу дополнительных ладей, a Yj может содержать не более уггц ладей. Поэтому заменим x на хггц, а у-на уггц. Это изменяет значение ширины, по крайней мере одной полосы на ноль, эффективно удаляя её из множества полос. После не более чем 2/7-1 таких шагов все горизонтальные или все вертикальные полосы удаляются, что означает, что мы получили максимальное поглощающее ладейное покрытие.

Легко видеть, что для «обобщенной» ладьи с шириной г,у, находящейся в точке (,у, щ), существует каноническое множество из Гц циклов с 10 рёбрами каждый, покрывающее каждую точку, которая может быть атакована данной ладьёй. Более того, существует «обобщенный» цикл с не более, чем 12г,у-2 поворотами, который получается каноническим слиянием Гц малых циклов. Наконец, несложно слить вместе «обобщенные» циклы.

Теперь можно найти оптимальное ладейное покрытие (вместо поглощающего). Как обсуждалось в доказательстве Леммы 2.7, это оптимальное ладейное покрытие приводит к оптимальному полосовому покрытию. Оптимальное полосовое покрытие может быть использовано для получения 6-алгоритма, и новое время выполнения равно 0(п1:F log и) или 0(Nzm).

Теорема 3.S. Существует алгоритм со временем выполнения O(n2i\ogn) или 0(N2"376), вычисляющий обход с числом возвратов в пределах 6-ти кратного оптимального и длиной в пределах 4-х кратного оптимального.

Доказательство. Применим Лемму 2.7 для поиска оптимального полосового покрытия области (рис. 2.11). Как описано в доказательстве этой леммы, мощность оптимального полосового покрытия равна мощности оптимального ладейного покрытия. Как было установлено, число полос равно нижней границе числа поворотов в циклическом покрытии или обходе.

Теперь любая полоса от и до w покрывается «дублирующим» циклом с рёбрами (u,w), (w,w), (w, и), (и, и). Это даёт 4-алгоритм для циклических покрытий с минимальным числом поворотов. Наконец, применим Следствие из Теоремы 2.4, чтобы получить 6-алгоритм для обходов с минимальным числом поворотов.

Утверждение о покрытии (и, значит, общей длине) следует из того факта, что оптимальное полосовое покрытие имеет максимальное покрытие 2, следовательно, циклическое покрытие имеет максимальное покрытие 4.

Используя более сложные процедуры слияния, возможно уменьшить коэффициент для обходов к цифре, близкой к 4. В случае, когда N велико по сравнению с п, приведённое выше доказательство даёт сильно завышенную цену слияния, так как все циклы внутри «толстой» полосы позволяют выполнить слияние без дополнительного увеличения цены. Тем не менее, приводимый ниже алгоритм достигает коэффициента меньше 4 и использует другую стратегию.

Формирование информационных потоков

Расчет остатков сжиженного газа при хранении и расчет технологических потерь при хранении газа, сливе и наливе его, а также выводе оборудования в ремонт осуществляется посредством документа «Расчет потерь при хранении» (рис. 4.2, блок 13), входящим в состав базовой версии.

Документ «Расчет потерь при хранении» состоит из общих полей ввода (шапка) и табличной части.

Клавиша «Ввод» позволяет осуществить начальный ввод устройств хранения (резервуары) из справочника устройств хранения, слива, налив. Остальные устройства, предполагаемы для расчета (ввода) остатков газа на хранении, а также расчета технологических потерь, должны вводиться вручную.

Под колонками "Остаток", "Потери" предусмотрен вывод итоговых значений по соответствующим полям.

По результатам расчета технологических потерь сжиженного газа рассчитывается норма потерь газа за выбранный период, которая выводится в нижней части документа (под таблицей).

Выходная форма акта по итогам расчета остатков на хранении и учета технологических потерь газа выводится на экран монитора при нажатии клавиши "Акт".

Ввод данных о перемещении сжиженного газа в Корпоративную бухгалтерию осуществляется через базу данных связи. На основании данного документа формируется документ Корпоративной бухгалтерии «Накладная на перемещение товара» (рис. 4.2, блок ЗБ).

Газ поступающий на базу сливается в резервуары для хранения и последующего использования либо находится в ж/д цистернах. Одновременно с этим осуществляется процесс реализации газа. На основании вводимых операторами данных о движении газа осуществляется оперативный контроль состояния основного производственного процесса - состоянием резервуаров, их наполнением, содержанием, объемом реализации и пр. В системе имеются все необходимые параметры слитого и реализуемого газа (цена прихода, поставщик, газ, получатель, цена реализации и т.д.)- Имеющаяся информация дает возможность в любой момент времени получить: 1. текущие данные о наличие газа в емкостях по видам, поставщикам, ответственному хранению; 2. баланс по газу на текущий момент и за предыдущий период с дискретностью один день; 3. сводные таблицы (графики) по поступлению или реализации за предыдущий период в разрезах видов поступления и реализации, видов газа и т.д.; 4. отчет о производственной деятельности базы.

Располагая информацией о плане поставки и реализации газа (договорные обязательства, Корпоративная бухгалтерия), ценах поставки и реализации, динамике поступления и реализации газа за определенный период времени осуществляется прогнозирование работы базы на определенный период времени, выбирать план оптимальных поставок.

По результатам работы обобщенные финансово-экономические и технологические показатели на основе современных программно-технических решений [2, 12, 13, 40, 44] автоматически собираются в информационные потоки и передаются в Корпоративную систему ОАО «СГ-Транс». Структура информационных потоков и процедура обмена регламентируется Корпоративной системой ОАО «СГ-Транс» [31,35].

Назначение: обработка служит для передачи данных из железнодорожной накладной. Формируются три файла в формате dbf: documents.cibf, trans_st.dbf, doc_str.dbf, которые архивируются в файл вида: NNXXXX6.arj, где NN - код филиала, ХХХХ - номер пакета (сквозная нумерация).

Структура: главная таблица documents.dbf (табл. 4.1) связана по полю Ndoc (номер документа) с двумя другими таблицами. В связи с тем, что по одной накладной может оформляться несколько цистерн, и маршрут следования может проходить как минимум через две пограничные станции перехода, реквизиты цистерн и станций перехода вынесены в отдельные таблицы.

Похожие диссертации на Моделирование и оптимизация обслуживания в территориальной системе доставки сжиженного газа