43、多产品管道系统优化调度与无线传感器网络部署研究

多产品管道系统优化调度与无线传感器网络部署研究

多产品管道系统优化调度

在石油运输领域，管道最初被用于运输原油及其衍生品，因其运营成本低，石油行业决定扩大管道的使用。产品以批次的形式依次注入管道，输送到多个配送中心。管道主要有两种形式：
- 直结构管道：批次在管道内单向循环，从源头流向各中心。
- 双向管道：产品在管道内双向传输，也被称为树状结构管道，每个树分支（“段”）设有一个仓库。

本研究聚焦于直结构单向多产品管道的调度问题，目标是找到新批次注入管道的最优顺序，以满足终端的日常需求，同时最小化不同产品批次间的污染物界面，并确保库存自主性达到 20%。

文献综述

近年来，针对多产品管道系统问题的研究众多，提出了多种调度方法：
- 知识搜索技术 ：基于知识的搜索技术用于解决多产品管道调度问题。
- 数学规划方法 ：
- 混合整数线性规划（MILP） ：如 Hane 和 Ratliff 提出离散 MILP 模型，将炼油厂的多种产品运输到不同仓库，通过分支定界法解决子问题；Rejowski 和 Pinto 提出基于离散时间的 MILP 模型，用于调度连接单一炼油厂和多个配送中心的多产品系统。
- 非线性混合整数规划（MINLP） ：可分为离散 MILP 方法和连续 MILP 方法。Cafaro 和 Cerdá 提出新颖的连续 MILP 数学公式，无需对管道进行分段和时间离散化，能减少二进制变量数量，给出最佳的产品注入顺序和成本。