СИСТЕМА ОПТИМИЗАТОРА ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ

1. Реализованный посредством компьютера способ оптимизации эксплуатации системы трубопроводов, содержащий следующие операции:
a) считывают входные данные, причем указанные входные данные описывают систему трубопроводов;
b) осуществляют генерацию совокупности решений, при этом, каждое решение из этой совокупности определяет допустимое рабочее состояние для системы трубопроводов;
c) производят оценку каждого решения из совокупности и выполняют сортировку решений из совокупности в соответствии с оценкой;
d) выполняют процедуру генетической оптимизации совокупности до тех пор, пока не будет выполнено условие завершения, определенное входными данными;
e) производят выбор оптимизированного эксплуатационного решения из совокупности решений, причем это оптимизированное эксплуатационное решение имеет самую высокую оценку относительно других решений из этой совокупности после выполнения процедуры генетической оптимизации; и
f) для оптимизированного эксплуатационного решения осуществляют генерацию оптимизированного решения для давления, определяющего давление на выходе для одного или большего количества пунктов доставки системы трубопроводов и давление на входе для одного или большего количества производящих узлов системы трубопроводов, с использованием способа прямой оптимизации давления.
2. Способ по п. 1, в котором операция выполнения процедуры генетической оптимизации содержит следующие операции:
a) видоизменяют, по меньшей мере, один аспект допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним решением из совокупности;
b) выполняют моделирование работы системы трубопроводов согласно рабочему состоянию, которое определено видоизмененным решением;
c) производят оценку функционирования видоизмененного решения;
d) добавляют видоизмененное решение в совокупность; и
e) из совокупности удаляют то решение, которое имеет наихудшую оценку относительно других решений из этой совокупности.
3. Способ по п. 2, в котором операция видоизменения, по меньшей мере, одного аспекта допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним решением из совокупности, содержит следующие операции:
a) производят выбор способа видоизменения решения;
b) производят выбор, по меньшей мере, одного решения из совокупности для его видоизменения; и
c) видоизменяют упомянутое, по меньшей мере, одно решение согласно выбранному способу видоизменения решения.
4. Способ по п. 3, в котором в способе видоизменения решения выполняют видоизменение, по меньшей мере, одного аспекта допустимого рабочего состояния, определяемого решением, по случайному закону.
5. Способ по п. 3, в котором в способе видоизменения решения выполняют видоизменение, по меньшей мере, одного решения согласно эвристическому правилу.
6. Способ по п. 3, в котором в способе видоизменения решения выполняют скрещивание двух или большего количества решений для генерации видоизмененного решения.
7. Способ по п. 1, в котором операция видоизменения, по меньшей мере, одного аспекта допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним из решений, входящих в состав совокупности, содержит следующую операцию:
производят выбор одного или большего количества решений на вероятностной основе, при этом вероятность выбора решения с более высокой оценкой для его видоизменения является более высокой, чем вероятность выбора решения с более низкой оценкой.
8. Способ по п. 1, содержащий следующую дополнительную операцию: подтверждают, что файлы входных данных описывают систему трубопроводов, которая может быть оптимизирована.
9. Способ по п. 1, в котором условия завершения, определенные входными данными, содержат, по меньшей мере, одно из следующих условий: количество сгенерированных решений достигло максимального значения, количество затраченного времени достигло максимального значения, максимальное количество генераций и осуществлена генерация решения, оценка которого превышает заданное значение.
10. Способ по п. 1, в котором операция генерации совокупности решений содержит следующую операцию:
осуществляют генерацию первой группы решений и второй группы решений, при этом генерацию первой группы решений осуществляют согласно эвристическим правилам, а генерацию второй группы решений осуществляют с использованием случайного процесса.
11. Способ по п. 1, в котором входные данные содержат, по меньшей мере, один документ на расширяемом языке гипертекстовой разметки (XML).
12. Способ по п. 1, в котором входные данные извлекают из базы данных о состоянии трубопровода, в которой хранят данные о текущем рабочем состоянии системы трубопроводов.
13. Считываемая посредством компьютера среда, содержащая программу, которая при ее выполнении выполняет операции по оптимизации эксплуатации системы трубопроводов, которые содержат следующие операции:
a) считывают входные данные, причем эти входные данные описывают систему трубопроводов, подлежащую оптимизации;
b) осуществляют генерацию совокупности решений, при этом каждое решение из этой совокупности определяет допустимое рабочее состояние для системы трубопроводов;
c) производят оценку каждого решения из совокупности и выполняют сортировку решений из совокупности в соответствии с оценкой;
d) выполняют процедуру генетической оптимизации совокупности до тех пор, пока не будет выполнено условие завершения, определенное входными данными;
e) производят выбор оптимизированного эксплуатационного решения из совокупности решений, причем это оптимизированное эксплуатационное решение имеет самую высокую оценку относительно других решений из этой совокупности после выполнения процедуры генетической оптимизации; и
f) для оптимизированного эксплуатационного решения осуществляют генерацию оптимизированного решения для давления, определяющего давление на выходе для одного или большего количества пунктов доставки системы трубопроводов и давление на входе для одного или большего количества производящих узлов системы трубопроводов, с использованием способа прямой оптимизации давления.
14. Считываемая посредством компьютера среда по п. 13, в которой операция выполнения процедуры генетической оптимизации содержит следующие операции:
a) видоизменяют, по меньшей мере, один аспект допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним решением из совокупности;
b) выполняют моделирование работы системы трубопроводов согласно рабочему состоянию, которое определено видоизмененным решением;
c) производят оценку функционирования видоизмененного решения;
d) добавляют видоизмененное решение в совокупность; и
e) из совокупности удаляют то решение, которое имеет наихудшую оценку.
15. Считываемая посредством компьютера среда по п. 14, в которой операция видоизменения, по меньшей мере, одного аспекта допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним решением из совокупности, содержит следующие операции:
a) производят выбор способа видоизменения решения;
b) производят выбор, по меньшей мере, одного решения из совокупности для его видоизменения; и
c) видоизменяют упомянутое, по меньшей мере, одно решение согласно выбранному способу видоизменения решения.
16. Считываемая посредством компьютера среда по п. 15, в которой в способе видоизменения решения выполняют видоизменение, по меньшей мере, одного аспекта допустимого рабочего состояния, определяемого решением, по случайному закону.
17. Считываемая посредством компьютера среда по п. 15, в которой в способе видоизменения решения выполняют видоизменение, по меньшей мере, одного решения согласно эвристическому правилу.
18. Считываемая посредством компьютера среда по п. 15, в которой в способе видоизменения решения выполняют скрещивание двух или большего количества решений для генерации видоизмененного решения.
19. Считываемая посредством компьютера среда по п. 13, в которой операция видоизменения, по меньшей мере, одного аспекта допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним из решений, входящих в состав совокупности, содержит следующую операцию:
производят выбор одного или большего количества решений на вероятностной основе, при этом вероятность выбора решения с более высокой оценкой для его видоизменения является более высокой, чем вероятность выбора решения с более низкой оценкой.
20. Считываемая посредством компьютера среда по п. 13, содержащая следующую дополнительную операцию: подтверждают, что файлы входных данных описывают систему трубопроводов, которая может быть оптимизирована.
21. Считываемая посредством компьютера среда по п. 13, в которой условия завершения, определенные входными данными, содержат, по меньшей мере, одно из следующих условий: количество сгенерированных решений достигло максимального значения, количество затраченного времени достигло максимального значения, максимальное количество генераций и осуществлена генерация решения, оценка которого превышает заданное значение.
22. Считываемая посредством компьютера среда по п. 13, в которой операция генерации совокупности решений содержит следующую операцию:
осуществляют генерацию первой группы решений и второй группы решений, при этом генерацию первой группы решений осуществляют согласно эвристическим правилам, а генерацию второй группы решений осуществляют с использованием случайного процесса.
23. Считываемая посредством компьютера среда по п. 13, в которой входные данные содержат, по меньшей мере, один документ на расширяемом языке гипертекстовой разметки (XML).
24. Считываемая посредством компьютера среда по п. 13, в которой входные данные извлекают из базы данных о состоянии трубопровода, в которой хранят данные о текущем рабочем состоянии системы трубопроводов.
25. Система для оптимизации эксплуатации системы трубопроводов, содержащая:
a) процессор;
b) программу оптимизации, которая сконфигурирована таким образом, что при ее выполнении процессором она:
i) считывает входные данные, причем эти входные данные описывают систему трубопроводов, подлежащую оптимизации;
ii) осуществляет генерацию совокупности решений, при этом каждое решение из этой совокупности определяет допустимое рабочее состояние для системы трубопроводов;
iii) производит оценку каждого решения из этой совокупности решений;
iv) выполняет процедуру генетической оптимизации совокупности до тех пор, пока не будет выполнено условие завершения, определенное входными данными;
v) выбирает оптимизированное эксплуатационное решение из совокупности решений, причем это оптимизированное эксплуатационное решение имеет самую высокую оценку относительно других решений из этой совокупности после выполнения процедуры генетической оптимизации; и
vi) для оптимизированного эксплуатационного решения осуществляет генерацию оптимизированного решения для давления, определяющего давление на выходе для одного или большего количества пунктов доставки системы трубопроводов и давление на входе для одного или большего количества производящих узлов системы трубопроводов, с использованием способа прямой оптимизации давления.
26. Система по п. 25, в которой программа оптимизации сконфигурирована таким образом, что выполняет процедуру генетической оптимизации путем выполнения следующих операций:
a) видоизменяют, по меньшей мере, один аспект допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним решением из совокупности;
b) выполняют моделирование работы системы трубопроводов согласно рабочему состоянию, которое определено видоизмененным решением;
c) производят оценку функционирования видоизмененного решения;
d) добавляют видоизмененное решение в совокупность; и
e) из совокупности удаляют то решение, которое имеет наихудшую оценку относительно других решений из этой совокупности.
27. Система по п. 26, в которой программа сконфигурирована таким образом, что видоизменяет, по меньшей мере, один аспект допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним решением из совокупности путем выполнения следующих операций:
a) производят выбор способа видоизменения решения;
b) производят выбор, по меньшей мере, одного решения из совокупности для его видоизменения; и
c) видоизменяют упомянутое, по меньшей мере, одно решение согласно выбранному способу видоизменения решения.
28. Система по п. 27, в которой в способе видоизменения решения выполняют видоизменение, по меньшей мере, одного аспекта допустимого рабочего состояния, определяемого решением, по случайному закону.
29. Система по п. 27, в которой в способе видоизменения решения выполняют видоизменение, по меньшей мере, одного решения согласно эвристическому правилу.
30. Система по п. 27, в которой в способе видоизменения решения выполняют скрещивание двух или большего количества решений для генерации видоизмененного решения.
31. Система по п. 25, в которой операция видоизменения, по меньшей мере, одного аспекта допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним из решений, входящих в состав совокупности, содержит следующую операцию:
производят выбор одного или большего количества решений на вероятностной основе, при этом вероятность выбора решения с более высокой оценкой для его видоизменения является более высокой, чем вероятность выбора решения с более низкой оценкой.
32. Система по п. 25, в которой условия завершения, определенные входными данными, содержат, по меньшей мере, одно из следующих условий: количество сгенерированных решений достигло максимального значения, количество затраченного времени достигло максимального значения, максимальное количество генераций и осуществлена генерация решения, оценка которого превышает заданное значение.
33. Система по п. 25, в которой программа оптимизации сконфигурирована таким образом, что осуществляет генерацию совокупности решений путем генерации первой группы решений и второй группы решений, при этом генерацию первой группы решений осуществляют согласно эвристическим правилам, а генерацию второй группы решений осуществляют с использованием случайного процесса.
34. Система по п. 25, в которой входные данные извлекают из базы данных о состоянии трубопровода, в которой хранят данные о текущем рабочем состоянии системы трубопроводов.
35. Способ оптимизации эксплуатации системы трубопроводов, содержащий следующие операции:
a) осуществляют генерацию оптимизированного эксплуатационного решения для производства вещества, подаваемого в систему трубопроводов, с использованием способа оптимизации, основанного на генетическом алгоритме, для оптимизации совокупности начальных решений; и
b) для оптимизированного эксплуатационного решения осуществляют генерацию оптимизированного решения для давления, которое определяет рабочее давление, имеющееся в одном или в большем количестве пунктов доставки в системе трубопроводов, и входное давление, которое следует создать в одном или в большем количестве производящих узлов системы трубопроводов, с использованием способа прямой оптимизации давления.
36. Способ по п. 35, в котором значения давления на выходе не выходят за пределы требуемого минимального давления на выходе для каждого соответствующего пункта доставки, и в котором значения давления на входе не выходят за пределы максимального допустимого значения давления на входе для каждого соответствующего производящего узла системы трубопроводов.
37. Способ по п. 35, в котором операция выполнения способа оптимизации, основанного на генетическом алгоритме, содержит следующие операции:
a) видоизменяют, по меньшей мере, один аспект допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним решением из совокупности;
b) выполняют моделирование работы системы трубопроводов согласно рабочему состоянию, которое определено видоизмененным решением;
c) производят оценку функционирования видоизмененного решения;
d) добавляют видоизмененное решение в совокупность; и
e) из совокупности удаляют то решение, которое имеет наихудшую оценку относительно других решений из этой совокупности.
38. Способ по п. 37, в котором операция видоизменения, по меньшей мере, одного аспекта, по меньшей мере, одного решения из совокупности, содержит следующие операции:
a) производят выбор способа видоизменения решения;
b) производят выбор, по меньшей мере, одного решения из совокупности для его видоизменения; и
c) видоизменяют, по меньшей мере, один аспект допустимого рабочего состояния, определяемого, по меньшей мере, одним решением из совокупности согласно выбранному способу видоизменения решения.