一種維搶修機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣管道系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種維搶修機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化的方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 油氣長(zhǎng)輸管道是一種跨越不同區(qū)域的大型線狀延伸工程構(gòu)筑物，具有點(diǎn)多、線長(zhǎng)、 面廣的特點(diǎn)，極易遭受各類破壞；另一方面，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位，一旦發(fā)生事故， 造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響十分巨大。
[0003] 管道維搶修機(jī)構(gòu)是存儲(chǔ)和管理維修、搶修設(shè)備、物資的集中場(chǎng)所，并參照一定的基 本原則進(jìn)行設(shè)置。例如，參照維搶修機(jī)構(gòu)的功能定位、設(shè)備及人員配置、輻射范圍，可劃分為 維搶修中心、維搶修隊(duì)、維修隊(duì)三個(gè)級(jí)別。由于不同級(jí)別的維搶修機(jī)構(gòu)，在建設(shè)、管理和維護(hù) 的過(guò)程中，都要花費(fèi)大量的成本，包括場(chǎng)地建立、設(shè)備設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)、人員培訓(xùn)等。因此維搶 修機(jī)構(gòu)的數(shù)量和位置一經(jīng)確定，就應(yīng)該盡量保證其能夠提供長(zhǎng)期、專業(yè)的服務(wù)。
[0004] 同時(shí)，隨著時(shí)間的變化，油氣管網(wǎng)也會(huì)發(fā)生改變，致使對(duì)于維搶修機(jī)構(gòu)的新需求不 斷出現(xiàn)。故需要考慮通過(guò)變更現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的數(shù)量、迀移現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的位置、通過(guò)提高或降低機(jī)構(gòu) 服務(wù)能力水平等方式，以滿足變化的搶修需求。
[0005] 然而，維搶修機(jī)構(gòu)的布局優(yōu)化過(guò)程復(fù)雜，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
[0006] (1)在沒(méi)有長(zhǎng)期、專業(yè)認(rèn)識(shí)的情況下，很難確定和度量不同因素的對(duì)維搶修機(jī)構(gòu)布 局的影響程度和相對(duì)重要性；
[0007] (2)缺少量化模型，無(wú)法對(duì)各類布局方案進(jìn)行量化比較，未能有效對(duì)規(guī)劃提供支 撐；
[0008] (3)影響維搶修機(jī)構(gòu)布局選址的因素復(fù)雜多樣，大多數(shù)都以完全覆蓋全部管網(wǎng)為 條件，以實(shí)現(xiàn)建設(shè)成本最小和總體響應(yīng)速度最快的目標(biāo)，然而兩個(gè)目標(biāo)通常都是矛盾的，如 何在同一個(gè)問(wèn)題中均衡兩個(gè)矛盾的目標(biāo)，具有一定的復(fù)雜性；
[0009] (4)布局多以經(jīng)驗(yàn)為主，多以管網(wǎng)全覆蓋為主，服務(wù)對(duì)象更為宏觀；
[0010] (5)在進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)分析，或多場(chǎng)景計(jì)算時(shí)，數(shù)據(jù)采集、處理工作量大，工作效率 不尚；
[0011] (6)決策使用的數(shù)據(jù)較為分散；
[0012] (7)規(guī)劃工作經(jīng)驗(yàn)重用性不強(qiáng)，不同規(guī)劃人員進(jìn)行操作時(shí)，需要重新執(zhí)行全部評(píng)估 過(guò)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明提供一種維搶修機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中維搶修機(jī) 構(gòu)的布局優(yōu)化過(guò)于復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。
[0014] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種維搶修機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化的方法，包括：
[0015] 確定多組維搶修機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，其中，所述多組維搶修機(jī)構(gòu)的每組維搶修機(jī)構(gòu)的數(shù) 據(jù)包含：維搶修中心的數(shù)量和位置信息、維搶修隊(duì)的數(shù)量和位置信息、維修隊(duì)的數(shù)量和位置 信息；
[0016] 根據(jù)每組維搶修機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)以及維搶修機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化模型確定出每組維搶修機(jī) 構(gòu)的維搶修數(shù)據(jù)，所述維搶修數(shù)據(jù)包括：目標(biāo)值、風(fēng)險(xiǎn)覆蓋率、風(fēng)險(xiǎn)值匯總、平均響應(yīng)時(shí)間、 最大響應(yīng)時(shí)間、最小響應(yīng)時(shí)間、建設(shè)維護(hù)成本；
[0017] 根據(jù)每組維搶修機(jī)構(gòu)的維搶修數(shù)據(jù)從N組維搶修機(jī)構(gòu)進(jìn)行篩選出第一組維搶修 機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)；
[0018] 根據(jù)所述第一組維搶修機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前維搶修機(jī)構(gòu)的布局進(jìn)行調(diào)整。
[0019] 可選的，所述維搶修機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化模型通過(guò)以下方式建立：
[0020] 獲取至少三類目標(biāo)數(shù)據(jù)，所述至少三類目標(biāo)數(shù)據(jù)具體包括：風(fēng)險(xiǎn)覆蓋率下限、維搶 修機(jī)構(gòu)建設(shè)維護(hù)成本上限、維搶修機(jī)構(gòu)平均響應(yīng)時(shí)間上限；
[0021] 獲取至少四類準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，所述至少四類準(zhǔn)備數(shù)據(jù)包含：長(zhǎng)輸管網(wǎng)數(shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)、 維搶修機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)；
[0022] 根據(jù)所述至少三類目標(biāo)數(shù)據(jù)和所述至少四類準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，建立所述維搶修機(jī)構(gòu)布局 優(yōu)化模型。
[0023] 可選的，所述長(zhǎng)輸管網(wǎng)數(shù)據(jù)包括：所述長(zhǎng)輸管網(wǎng)的管道名稱信息、管道位置信息、 輸送介質(zhì)信息；
[0024] 所述風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)包含：線路風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)和站場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)；
[0025] 所述維搶修機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)包含：維搶修機(jī)構(gòu)的數(shù)量、維搶修機(jī)構(gòu)的等級(jí)和維搶修機(jī)構(gòu) 的位置信息；
[0026] 所述路網(wǎng)數(shù)據(jù)包含：路網(wǎng)位置信息、路網(wǎng)道路長(zhǎng)度及路網(wǎng)連通性。
[0027] 可選的，所述根據(jù)所述至少三類目標(biāo)數(shù)據(jù)和所述至少四類準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，建立維搶修 機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化模型，具體包括：
[0028] 根據(jù)所述至少三類目標(biāo)數(shù)據(jù)和所述至少四類準(zhǔn)備數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)， 其中，所述目標(biāo)函數(shù)具體為：MaxV = Vl -V2 -V3 ;
[0029] 其中，Vl = Σ (C^Zi)風(fēng)險(xiǎn)值匯總，即選中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)值匯總；
[0030] V2 = Σ (HdTi)應(yīng)急時(shí)間匯總，即選中的維搶修機(jī)構(gòu)到輻射范圍內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的時(shí)間 匯總；
[0031] V3 =Σ (HjMi)應(yīng)急成本匯總，即選中的維搶修機(jī)構(gòu)的建設(shè)維護(hù)成本匯總；
[0032] 約束條件，具體包含：
[0033] Σ Cj〈 = Pl，Cj= 0或1，Pl代表指定風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)量；
[0034] Σ氏〈=P2, Hi = 0或1，P2代表維搶修機(jī)構(gòu)數(shù)量；
[0035] 當(dāng)機(jī)構(gòu)級(jí)別為維搶修中心時(shí)只能覆蓋其服務(wù)半徑內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)到維搶修機(jī) 構(gòu)的最短道路距離不大于維搶修中心搶修半徑，即Dij〈 = Rl ;
[0036] 當(dāng)機(jī)構(gòu)級(jí)別為維搶修隊(duì)時(shí)只能覆蓋其服務(wù)半徑內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)到維搶修機(jī) 構(gòu)的最短道路距離不大于維搶修隊(duì)搶修半徑，即Di j〈 = R2 ;
[0037] 當(dāng)機(jī)構(gòu)級(jí)別為維修隊(duì)時(shí)只能覆蓋其服務(wù)半徑內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)到維搶修機(jī)構(gòu) 的最短道路距離不大于維修隊(duì)搶修半徑，即Di j〈 = R3 ;
[0038] 其中，Vl代表覆蓋風(fēng)險(xiǎn)匯總值；
[0039] V2代表選中機(jī)構(gòu)的應(yīng)急時(shí)間匯總值；
[0040] V3代表選中機(jī)構(gòu)的成本匯總值；
[0041] Cj代表風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)j是否被選中，1表示選中，0表示未被選中；
[0042] Hi代表機(jī)構(gòu)i是否被選中，1表示選中，0表示未被選中；
[0043] Pl代表總風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)量；
[0044] P2代表指定的機(jī)構(gòu)數(shù)量；
[0045] Dij代表從風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)到維搶修機(jī)構(gòu)的最短道路距離；
[0046] Rl代表維搶修中心搶修半徑；
[0047] R2代表維搶修隊(duì)搶修半徑；
[0048] R3代表維修隊(duì)搶修半徑；
[0049] Zi代表風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)值；
[0050] Mi代表維搶修機(jī)構(gòu)的成本，含建設(shè)維護(hù)成本、人員成本；
[0051] Ti代表依照搶修車輛的平均時(shí)速，維搶修機(jī)構(gòu)到輻射范圍內(nèi)特定風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的時(shí)間。
[0052] 可選的，所述根據(jù)每組維搶修機(jī)構(gòu)的維搶修數(shù)據(jù)對(duì)所述N組維搶修機(jī)構(gòu)進(jìn)行篩 選，具體包括：
[0053] 將每組維搶修數(shù)據(jù)的目標(biāo)值與所述維搶修機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化模型中的目標(biāo)值進(jìn)行比 較，進(jìn)而確定出所述N組維搶修機(jī)構(gòu)，N為正整數(shù)，所述N組維搶修機(jī)構(gòu)中每組維搶修機(jī)構(gòu) 的目標(biāo)值大于所述維搶修機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化模型中的目標(biāo)值；
[0054] 從所述N組維搶修機(jī)構(gòu)中篩選出風(fēng)險(xiǎn)覆蓋率大于風(fēng)險(xiǎn)覆蓋率下限、平均響應(yīng)時(shí)間 小于維搶修機(jī)構(gòu)平均響應(yīng)時(shí)間上限以及建設(shè)維護(hù)成本小于維搶修機(jī)構(gòu)建設(shè)維護(hù)成本上限 的維搶修機(jī)構(gòu)作為所述第一組維搶修機(jī)構(gòu)。
[0055] 可選的，在所述根據(jù)所述第一組維搶修機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前維搶修機(jī)構(gòu)的布局進(jìn)行 調(diào)整之前，所述方法還包括：
[0056] 對(duì)所述第一組維搶修機(jī)構(gòu)中，Hi為零的維搶修機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。
[0057] 可選的，所述根據(jù)所述第一組維搶修機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前維搶修機(jī)構(gòu)的布局進(jìn)行調(diào) 整，具體包括：
[0058] 根據(jù)調(diào)整后的所述第一組維搶修機(jī)構(gòu)，對(duì)所述當(dāng)前維搶修機(jī)構(gòu)的布局進(jìn)行調(diào)整。
[0059] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種維搶修機(jī)構(gòu)布局優(yōu)化的裝置，包括：
[0060] 第一確定模塊，用于確定多組維搶修