Введение к работе
Диссертация посвящена исследованию проблемы формирования проектов системы переработки ресурсов нефтегазодобывающих районов Вьетнама, ео декомпозиции на четыре различных оптимизационных комбинаторных задачи, разработке алгоритмов численного решения этих задач и созданию на этой основе человеко-машинной компьютерной системы проектирования.
Актуальность темы. После объединения Севера и Юга страны во Вьетнаме начала интенсивно развиваться добыча нефти и газа. Для освоения шельфових месторождений в районе г. Вунгтау в начале восьмидесятых годов было создано совместное советско-вьетнамское предприятие "Вьетсовпетро". Сотрудники отдела Методов проектирования развивающихся систем (ШІРС) Вычислительного центра РАН принимали активное участие в разработке проектов обустройства месторождений Дракон и Белый тигр. В настоящий период, когда в экономике СРВ прочно утвердились рыночные отношения, оказалось целесообразным перейти к более сложной схеме использования добываемых нефтегазопродуктов, предусматривающей их предварительную переработку перед поставкой на рынок. В процессе выбора рекомендуемого для внедрения проекта специалисту-проектировщику приходится принимать во внимание большое число разнообразных факторов, таких как высокая стоимость прокладки подводных коммуникаций, необходимость их обеспечения тешюпод-держивающими средствами , дефицит денег для закупки за рубежом дорогостоящего, высокопроизводительного оборудования для перерабатывающих предприятий, отсутствие достаточного количества опытных специалистов, а также частая необходимость переориентации с выпуска одних видов продукции на другие. Такой комплекс-
ный характер проблемы проектирования системы добычи и переработки углеводородных ресурсов привел проектировщиков к выводу о необходимости привлекать современные экономико-математические методы и компьютерную технику для разработки и анализа проектных решений. Тем болев, что большой практический опыт в данной области уже накоплен за многие годы в отделе МПРС ВЦ РАН при создании СПГСО-НМ и других систем автоматизированного проектирования схем комплексного освоения территорий. Все это опреде-лает актуальность темы диссертационной работы.
Кроме того, сложность возникающих при проектировании задач математического программирования делает актуальной разработку приближенных алгоритмов их решения, которые могли бы быть эффективнореализованы на современной микрокомпьютерной технике. Работа выполнялась в рамках международного научного сотрудничества между институтами НЩИ СРВ и ВЦ РАН. Целью работы являлось:
-Обосновать целесообразность построения автоматизированной системы проектирования для формирования вариантов проектов системы переработки нефтегазодобывающих районов Вьетнама ;
-Разработать новые или модифицировать ранее разработанные математические модели и численные методы для решения задач, связанных с формированием вариантов проектов системы переработки нефтегазовых ресурсов;
-Разработать комбинаторные алгоритмы (точные и приближенные) для решения задач размещения перерабатывающих предприятий, задач построения коммуникационной сети с учетом фактора времени и задачи определения вариантов типовой организации развития производственных мощностей предприятий по переработке сырья с
учетом ограничений на ресурсы;
-Предложить процедуру формирования вариантов проектов систем переработки нефтегазовых ресурсов с использованием разработанных алгоритмов для ее компьютерной реализации и практического применения в условиях Вьетнама.
Методы исследования. Методической основой подходов к решению оптимизационных задач и построению алгоритмов их решения послужил аппроксимационно-комбинаторный метод, разработанный В.Р.Хачатуровым. Алгоритмы решения задач размещения сводятся к методу последовательных расчетов В.П.Черенина. Широко используется прием перехода к решению двойственных задач и аппроксимации задач булевого программирования задачами линейного программирования. Для решения задачи формирования вариантов тішовой организации производственных мощностей предприятий с учетом ресурсных ограничений ( относящейся к задачам целочисленного програмирования распределительного типа с нечеткими коэффициентами в правой части литейных ограничений ) используется алгоритм, разработанный по типу "жадных" алгоритмов, впервые предложенный С.С.Лебедевым и модифицированный затем Н.Д.Астаховым.
Научная новизна. В диссертации выделены основные задачи, возникающие при формировании проектов системы переработки ресурсов нефтегазодобывающего района в зависимости от способов агрегирования количественных оценок проектов.
Сформулированы оптимизационные задачи: задача определения вариантов структуры размещения перерабатывающих предприятий; динамическая задача формирования вариантов размещения и ввода в эксплуатацию перерабатывающих предприятий; задача построения коммуникационных сетей, связывающих источники сырья с пунктами
4 переработки; задача определения вариантов типовой организации развития производственных мощностей перерабатывающих предприятий с учетом ресурсных ограничений; указаны методы их решения.
Предложен комбинаторный алгоритм для решения задачи определения оптимального варианта размещения и ввода в эксплуатацию предприятий. Он основан на использовании аппроксимационно-комбинаторного метода в сочетании с модифицированными алгоритмами последовательных расчетов для нахождения оптимального и близких к нему значений аппроксимирующей функции , конструируемой с помощью функции Лагранжа и приближенных двойственных оценок, вычисляемых алгоритмом обобщенного градиентного спуска и алгоритмом возможных направлений.
Для учета фактора времени в задаче построения сети коммуникаций осуществлена модификация прииближенного комбинаторного алгоритма построения древовидной сети, предложенного А.В. Федосеевым.
Предложен приближенный комбинаторный алгоритм для решения задачи определения варианта типовой организации развития производственных мощностей предприятия с учетом ресурсных ограничений, сформулированной в виде целочисленной задачи линейного программирования распределительного типа с нечеткими коэффициентами правой части ряда ограничений
Практическая ценность. Полученные результаты могут быть непосредственно использованы для создания автоматизированной системы для формирования проектов организации переработки ресурсов нефтегазодобывающих районов Вьетнама с помощью математических моделей, методов и компьютерной техники.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 2 работы на
русском языке и 1 - на вьетнамском. Результаты диссертации докладывались на научных семинарах в ВЦ РАН и в институтах НЦНИ СРВ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка цитированой литературы. Объем работы 103 страниц машинописного текста.
