儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)以及方法
【專利摘要】導出成為復雜的混合整數(shù)非線性問題的儲存液化天然氣的儲存罐的運用規(guī)劃問題的可執(zhí)行解。將罐初始狀態(tài)信息、接收規(guī)劃信息和送出規(guī)劃信息作為前提條件，分別交替地執(zhí)行2次以上的第1求解處理和第2求解處理，其中在所述第1求解處理中，針對包含非線性式的非線性約束條件，對非線性式進行線性近似而將混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成混合整數(shù)線性規(guī)劃問題來求解，導出規(guī)定成為液化天然氣的接收對象的儲存罐的接收模式、和規(guī)定進行液化天然氣的支出的儲存罐的支出模式的臨時解或最終解，在所述第2求解處理中，針對包含離散變量的離散型約束條件，將離散變量臨時性固定而將混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成連續(xù)非線性規(guī)劃問題來求解，導出各儲存罐的液化天然氣的儲存量以及儲存熱量的轉變的臨時解或最終解。
【專利說明】儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)以及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及針對儲存液化天然氣的多個儲存罐，將基于規(guī)定的規(guī)劃對象期間內的液化天然氣的接收規(guī)劃和支出規(guī)劃對成為液化天然氣的接收對象以及支出對象的儲存罐進行規(guī)定的儲存罐運用規(guī)劃，作為數(shù)理規(guī)劃問題通過計算機的運算處理求解而導出的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)以及方法。
【背景技術】
[0002]作為數(shù)理規(guī)劃問題的代表性求解算法，存在線性規(guī)劃法、混合整數(shù)線性規(guī)劃法、整數(shù)規(guī)劃法、二次規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法等。線性規(guī)劃法是決策變量以連續(xù)變量來表現(xiàn)、且約束條件、目標函數(shù)全部以線性式來表現(xiàn)的數(shù)理規(guī)劃問題(線性規(guī)劃問題)的求解算法?；旌险麛?shù)線性規(guī)劃法是決策變量以連續(xù)變量以及離散變量來表現(xiàn)、且約束條件、目標函數(shù)全部以線性式來表現(xiàn)的數(shù)理規(guī)劃問題(混合整數(shù)線性規(guī)劃問題)的求解算法。整數(shù)規(guī)劃法是決策變量以離散變量來表現(xiàn)的數(shù)理規(guī)劃問題(整數(shù)規(guī)劃問題)的求解算法。二次規(guī)劃法是目標函數(shù)以2次式來表現(xiàn)、且約束條件以線性式來表現(xiàn)的數(shù)理規(guī)劃問題(二次規(guī)劃問題)的求解算法。非線性規(guī)劃法是約束條件、目標函數(shù)以非線性的任意的連續(xù)函數(shù)來表現(xiàn)的數(shù)理規(guī)劃問題(非線性規(guī)劃問題)的求解算法。在導出對象的數(shù)理規(guī)劃能夠以上述的代表性數(shù)理規(guī)劃問題來表現(xiàn)的情況下，能夠利用適合于已知的各數(shù)理規(guī)劃問題的通用求解器來求解。
[0003]作為與儲存液化天然氣的儲存罐的運用規(guī)劃問題相類似的問題，例如存在下述的專利文獻I所公開的“接收設備的控制方法”。該現(xiàn)有技術提供一種在盡量維持優(yōu)選原料性狀的同時也能夠迅速地應對預定外的接收、支出，即便罐的數(shù)目增加等的接收設備變大變復雜也能夠在短時間內規(guī)劃能源成本進一步最小化的操作順序的接收設備的控制方法，其中作為儲存對象的原料而假定石油、石腦油、天然氣等的流體。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2005-263486號公報
【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]在制造以天然氣為主成分的城市燃氣并供應給消費者的天然氣公司中，通過LNG油船等將液化天然氣(LNG)從產(chǎn)地運輸?shù)较M地，暫且儲存到設于消費地的LNG罐內之后，根據(jù)天然氣需求而從各LNG罐支出所需量的LNG，經(jīng)過汽化以及熱量調整等的處理而作為被調整在規(guī)定的熱量范圍內的城市燃氣供應給消費者。
[0009]以往，基于針對儲存LNG的儲存罐的LNG的接收規(guī)劃和支出規(guī)劃，根據(jù)數(shù)理規(guī)劃法綜合性地導出其運用規(guī)劃的系統(tǒng)是不存在的。作為其背景，存在以下所示的天然氣特有的問題。由于天然氣含有以甲烷為主成分的、乙烷、丙烷、丁烷等的熱量、沸點、比重等物性不同的多個種類的烴以及氮，因此組成以及熱量因產(chǎn)地的不同而不同。此外，雖然LNG在一162°C程度以下的極低溫被液化，但是在運輸、接收、儲存以及支出的各階段等中，因來自外部的熱輸入而使得一部分蒸發(fā)進而產(chǎn)生極低溫的蒸發(fā)氣(BOG)并混入在其中，LNG在各階段的熱量隨著該BOG的發(fā)生量而變動，因此在使各階段中的LNG的狀態(tài)變化模型化的情況下，會成為復雜的非線性模型。另一方面，在針對多個LNG罐發(fā)生多次的LNG的接收的情況下，規(guī)定以哪個LNG罐進行哪個接收的變量成為離散變量。進而，針對規(guī)定的天然氣需求，規(guī)定從哪個LNG罐支出LNG的變量也成為離散變量。另一方面，各LNG罐中的LNG的接收量、接收熱量、儲存量、儲存熱量、支出量、支出熱量等的變量成為連續(xù)變量。因此，LNG罐的運用規(guī)劃成為決策變量包含連續(xù)變量和離散變量、約束條件、目標函數(shù)以復雜的非線性式來表示、且變量的數(shù)目以及約束條件的數(shù)目極多的、復雜且大規(guī)模的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題，因此要求導出LNG罐的運用規(guī)劃的系統(tǒng)是可通過實用性計算時間求解該復雜且大規(guī)模的混合整數(shù)非線性問題的系統(tǒng)。
[0010]在導出對象的數(shù)理規(guī)劃能以上述的代表性數(shù)理規(guī)劃問題來表現(xiàn)的情況下，雖然能夠使用適合于已知的各數(shù)理規(guī)劃問題的通用求解器來求解，但是由于儲存LNG的儲存罐的運用規(guī)劃問題如上所述成為復雜且大規(guī)模的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題，因此所能利用的已知的求解器是不存在的。
[0011]一般而言，在求解了非線性規(guī)劃問題的情況下，即便是局部最優(yōu)解也無法保證成為全局最優(yōu)解，尤其是在包含離散變量的情況下存在問題。針對相應問題，存在求解因使非線性約束條件近似于凸型約束條件而被松弛的混合整數(shù)線性規(guī)劃問題的方法(凸松弛法)。但是，雖然該凸松弛法對于變量少的小規(guī)模的非線性規(guī)劃問題也是有效的方法，然而即便適用于變量的數(shù)目以及約束條件的數(shù)目多的、復雜且大規(guī)模的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題，相對于非線性約束條件的近似誤差也大，所獲得的全局最優(yōu)解不會成為作為實際問題的LNG罐的運用規(guī)劃的可執(zhí)行解。
[0012]相對于此，在專利文獻I所公開的現(xiàn)有技術中，作為儲存對象的原料而假定石油、石腦油、天然氣等的流體，如LNG那樣儲存量、儲存熱量不會因BOG的發(fā)生等而變動，因此示出能夠將線性規(guī)劃問題、二次規(guī)劃問題作為生產(chǎn)量模型來求解(參照段落[0069])。也就是說，在對待非液化天然氣的流體的情況下，不會成為復雜的混合整數(shù)非線性問題，可以作為以往的代表性數(shù)理規(guī)劃問題來求解。
[0013]本發(fā)明正是鑒于上述的問題點而完成的，其目的在于提供一種能夠導出成為復雜的混合整數(shù)非線性問題的儲存液化天然氣的儲存罐的運用規(guī)劃問題的可執(zhí)行解的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)以及方法。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]如上所述，液化天然氣在向儲存罐的接收、儲存、支出的各階段中因發(fā)生BOG而使得儲存量、儲存熱量變動，且關于熱量也受到各種約束，因此針對儲存該液化天然氣的多個儲存罐，基于規(guī)定的規(guī)劃對象期間內的液化天然氣的接收規(guī)劃和支出規(guī)劃，導出規(guī)定成為液化天然氣的接收對象以及支出對象的儲存罐的儲存罐運用規(guī)劃的數(shù)理規(guī)劃問題，成為復雜且大規(guī)模的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題，雖然用已知的數(shù)理規(guī)劃法無法求解，但是通過本申請
【發(fā)明者】的潛心研究而發(fā)現(xiàn)了如下內容，即，將由該混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題所表示的儲存罐的運用規(guī)劃問題松弛為:通過對約束條件中的非線性式進行線性近似由此舍棄了非線性約束的混合整數(shù)線性規(guī)劃問題、和在約束條件中舍棄了包含離散變量的整數(shù)約束以及混合整數(shù)約束的連續(xù)非線性規(guī)劃問題這2個種類的規(guī)劃問題，使約束條件階段性精致化的同時交替地重復求解被分別松弛的規(guī)劃問題，從而可以獲得即便是局部最優(yōu)解也接近于全局最優(yōu)解的可執(zhí)行解。而且，基于該新見解，以至于完成本發(fā)明所涉及的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)以及方法。
[0016]S卩，用于達成上述目的的本發(fā)明所涉及的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于，構成為具備:存儲單元，受理規(guī)定的規(guī)劃對象期間內的、包含儲存液化天然氣的多個儲存罐各自的所述液化天然氣的初始儲存量和初始儲存熱量在內的罐初始狀態(tài)信息、包含所述液化天然氣的多個接收規(guī)劃各自的所述液化天然氣的接收時期、接收量和接收熱量在內的接收規(guī)劃信息、以及包含從一個或多個支出管線向與所述各支出管線對應的送出目的地直接地送出所述液化天然氣或者使所述液化天然氣汽化而送出的送出規(guī)劃中的每規(guī)定的單位期間的送出規(guī)劃量在內的送出規(guī)劃信息的各輸入，作為輸入信息進行保存，并存儲向所述儲存罐的所述液化天然氣的接收及儲存所涉及的多個約束條件、以及從所述儲存罐向所述支出管線的所述液化天然氣的支出所涉及的多個約束條件；和運算處理單元，通過計算機的運算處理來求解由所述輸入信息和所述約束條件構成為混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的至少所述液化天然氣的接收及支出的各操作所涉及的所述儲存罐的運用規(guī)劃問題的可行性解，所述運算處理單元具備求解混合整數(shù)線性規(guī)劃問題的第I處理單元、和求解連續(xù)非線性規(guī)劃問題的第2處理單元，且將所述輸入信息作為前提條件，將第I求解處理和第2求解處理分別執(zhí)行兩次以上，在所述第I求解處理中，針對所述約束條件之內的包含非線性式的多個非線性約束條件的各個非線性約束條件進行第I松弛處理，將所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成混合整數(shù)線性規(guī)劃問題，使用所述第I處理單元來求解，至少導出規(guī)定成為所述規(guī)劃對象期間內的每個所述接收規(guī)劃的所述液化天然氣的接收的對象的一個或多個所述儲存罐的接收模式、和規(guī)定進行與每個所述單位期間的所述送出規(guī)劃量對應的所述液化天然氣的支出的所述儲存罐的支出模式的臨時解或最終解，在所述第2求解處理中，針對所述約束條件之內的包含離散變量的多個離散型約束條件進行第2松弛處理，將所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成連續(xù)非線性規(guī)劃問題，使用所述第2處理單元來求解，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解或最終解，在第2次以后的所述第I求解處理中，針對所述非線性約束條件的至少一部分，使用在前一次的所述第2求解處理中導出的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解，來進行所述第I松弛處理，在第I次以后的所述第2求解處理中，針對所述離散型約束條件的至少一部分，使用在前一次的所述第I求解處理中導出的所述離散變量，來進行所述第2松弛處理。
[0017]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng):所述運算處理單元將所述輸入信息作為前提條件，依次執(zhí)行第I運算處理、第2運算處理、第3運算處理以及第4運算處理，在所述第I運算處理中，執(zhí)行所述第I求解處理，導出所述接收模式的最終解、所述支出模式的臨時解、以及所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解，在所述第2運算處理中，基于經(jīng)過所述第I運算處理而導出的所述最終解和所述各臨時解，執(zhí)行所述第2求解處理，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的新的臨時解，在所述第3運算處理中，基于經(jīng)由所述第I以及第2運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，執(zhí)行所述第I求解處理，至少導出所述支出模式的新的臨時解或最終解，在所述第4運算處理中，基于經(jīng)由所述第I至第3運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，執(zhí)行所述第2求解處理，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的新的臨時解或最終解。
[0018]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，在所述多個儲存罐的特定的儲存罐間以輸送管線連結，且構成為能在相互間輸送所述液化天然氣的情況下，所述存儲單元作為所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的約束條件還存儲所述儲存罐間的所述液化天然氣的輸送所涉及的多個約束條件，所述運算處理單元將所述輸入信息作為前提條件，不考慮所述輸送所涉及的約束條件的至少一部分而依次執(zhí)行所述第I至第4運算處理，從而在所述第I運算處理中還導出規(guī)定所述規(guī)劃對象期間內的進行所述液化天然氣的輸送的所述特定的儲存罐的輸送模式的臨時解，在所述第3運算處理中還導出所述輸送模式的新的臨時解，在所述第5運算處理中，基于經(jīng)由所述第I至第4運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，考慮所述輸送所涉及的約束條件，執(zhí)行所述第I求解處理，至少導出所述輸送模式的新的臨時解，基于經(jīng)由所述第I至第5運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，考慮所述輸送所涉及的約束條件，執(zhí)行所述第2求解處理，導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的最終解和所述輸送模式的最終解。
[0019]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)構成為，所述運算處理單元取代所述輸入信息以及所述約束條件中包含的所述液化天然氣的熱量而使用能與所述熱量近似地換算的所述液化天然氣的密度，執(zhí)行所述第I以及第2求解處理，取代所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存熱量的轉變的臨時解而導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的密度的轉變的臨時解。
[0020]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，在所述第I松弛處理中，由所述約束條件中包含的所述液化天然氣的密度與體積之積的非線性式所表示的所述液化天然氣的質量被線性近似成由以基準密度為系數(shù)的體積項、以基準體積為系數(shù)的密度項和常量項構成的I次多項式。
[0021]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，所述運算處理單元在所述第I以及第2求解處理中，將由所述連續(xù)變量和所述離散變量之內的至少一個變量所規(guī)定的監(jiān)視對象項目距規(guī)定基準值的背離幅度作為罰因子，作為使對一個或多個所述罰因子進行加權相加后的目標函數(shù)最小化的可行性解，導出所述最終解以及所述臨時解。
[0022]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，在所述第I以及第2求解處理的至少一個中，作為所述罰因子之一，包含每條所述支出管線的規(guī)定期間內的被送出的所述液化天然氣的平均熱量與規(guī)定的基準熱量之間的背離幅度。
[0023]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，所述存儲單元還受理包含使所述規(guī)定的單位期間細化后的每個單位細化期間的送出規(guī)劃量在內的詳細送出規(guī)劃信息的輸入，作為所述輸入信息進行保存，所述運算處理單元分別至少執(zhí)行兩次的所述第I以及第2求解處理而導出所述接收模式和所述支出模式的最終解之后，基于所導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，將包含所述詳細送出規(guī)劃信息的所述輸入信息作為前提條件，導出每個所述單位細化期間以及每個所述儲存罐的支出量。
[0024]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，所述支出模式按照每條所述支出管線來規(guī)定插入在所述儲存罐與該支出管線之間的支出用泵之內用于所述液化天然氣的支出的一個或多個所述支出用泵。
[0025]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，所述運算處理單元在針對從已開始且未結束的第I所述規(guī)劃對象期間的未經(jīng)過期間的開頭開始的第2所述規(guī)劃對象期間的所述第I以及第2求解處理中，作為初始條件而使用第I所述規(guī)劃對象期間的經(jīng)過期間的最終時間點下的處理結果。
[0026]更優(yōu)選，上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，在所述約束條件中包含用于防止在所述儲存罐中儲存組成不同的所述液化天然氣的情況下產(chǎn)生的層狀化的約束條件。
[0027]進而，用于達成上述目的的本發(fā)明所涉及的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于，具有:輸入信息存儲步驟，受理規(guī)定的規(guī)劃對象期間內的、包含儲存液化天然氣的多個儲存罐各自的所述液化天然氣的初始儲存量和初始儲存熱量在內的罐初始狀態(tài)信息、包含所述液化天然氣的多個接收規(guī)劃各自的所述液化天然氣的接收時期、接收量和接收熱量在內的接收規(guī)劃信息、以及包含從一個或多個支出管線向與所述各支出管線對應的送出目的地直接地送出所述液化天然氣或者使所述液化天然氣汽化而送出的送出規(guī)劃中的每個規(guī)定的單位期間的送出規(guī)劃量在內的送出規(guī)劃信息的各輸入，作為輸入信息而保存在規(guī)定的存儲單元中；和運算處理步驟，通過計算機的運算處理來求解由所述輸入信息、向所述儲存罐的所述液化天然氣的接收及儲存所涉及的多個約束條件、以及從所述儲存罐向所述支出管線的所述液化天然氣的支出所涉及的多個約束條件構成為混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的至少所述液化天然氣的接收及支出的各操作所涉及的所述儲存罐的運用規(guī)劃問題的可行性解，在所述運算處理步驟中，將所述輸入信息作為前提條件，將第I求解處理和第2求解處理分別執(zhí)行兩次以上，在所述第I求解處理中，針對所述約束條件之內的包含非線性式的多個非線性約束條件的各個非線性約束條件進行第I松弛處理，將所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成混合整數(shù)線性規(guī)劃問題，使用所述第I處理單元來求解，至少導出規(guī)定所述規(guī)劃對象期間內的成為每個所述接收規(guī)劃的所述液化天然氣的接收的對象的一個或多個所述儲存罐的接收模式和規(guī)定進行與每個所述單位期間的所述送出規(guī)劃量對應的所述液化天然氣的支出的所述儲存罐的支出模式的臨時解或最終解，在所述第2求解處理中，針對所述約束條件之內的包含離散變量的多個離散型約束條件進行第2松弛處理，將所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成連續(xù)非線性規(guī)劃問題，使用所述第2處理單元來求解，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解或最終解，在第2次以后的所述第I求解處理中，針對所述非線性約束條件的至少一部分，使用在前一次的所述第2求解處理中導出的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解，來進行所述第I松弛處理，在第I次以后的所述第2求解處理中，針對所述離散型約束條件的至少一部分，使用在前一次的所述第I求解處理中導出的所述離散變量，來進行所述第2松弛處理。
[0028]在本發(fā)明所涉及的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)以及方法中，由于保存所述輸入信息的所述存儲單元的一部分和所述輸入信息存儲步驟相互對應，以及所述運算處理單元和所述運算處理步驟相互對應，故實質上規(guī)定了相同的內容。因此，輸入信息、約束條件、非線性約束條件、離散型約束條件、第I以及第2處理單元、第I以及第2松弛處理、第I以及第2求解處理、第I至第6運算處理、接收模式、支出模式、輸送模式、各最終解以及各臨時解，在上述儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)以及方法之間成為相同的內容。由此，在上述儲存罐運用規(guī)劃導出方法的運算處理步驟中，分別經(jīng)由上述第I至第4運算處理或者上述第I至第6運算處理，導出與上述儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)同樣的各最終解以及各臨時解。
[0029]發(fā)明效果
[0030]此外，根據(jù)上述特征的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)以及方法，將由復雜且大規(guī)模的混合整數(shù)非線性問題所表示的儲存液化天然氣的儲存罐的運用規(guī)劃問題，分割成第I求解處理和第2求解處理，交替地重復求解混合整數(shù)線性規(guī)劃問題和連續(xù)非線性規(guī)劃問題這2個種類的規(guī)劃問題，從而通過第I求解處理可獲得離散變量相關聯(lián)的接收模式、支出模式等的臨時解或最終解，通過第2求解處理可以獲得與非線性約束條件相關聯(lián)的各儲存罐的液化天然氣的儲存量以及儲存熱量的轉變的臨時解或最終解，因此能夠交替地利用彼此的導出結果，可以獲得全局最優(yōu)解或近似于該解的可執(zhí)行解。其結果，可以用短時間的運算處理來實現(xiàn)更效率的儲存罐的運用規(guī)劃的規(guī)劃方針，因此可以適時地應對接收規(guī)劃的變更、追加、或者支出規(guī)劃的變更等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是示意性地表示針對儲存罐的液化天然氣的接收操作所涉及的設備構成以及接收操作內容的概要的說明圖。
[0032]圖2是示意性地表示針對儲存罐的液化天然氣的輸送操作所涉及的設備構成以及輸送操作內容的概要的說明圖。
[0033]圖3是示意性地表示針對儲存罐的液化天然氣的支出操作所涉及的設備構成以及支出操作內容的概要的說明圖。
[0034]圖4是表示儲存罐的運用規(guī)劃問題所處理的主要的連續(xù)變量、主要的離散變量、以及主要的常量的一覽表。
[0035]圖5是示意性地表示本發(fā)明所涉及的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)的概要構成的框圖。
[0036]圖6是表示儲存罐的運用規(guī)劃問題的求解處理的順序的流程圖。
[0037]圖7是表示接收模式、冷卻返回模式、以及輸送模式的畫面顯示例的圖。
[0038]圖8是表示支出模式的畫面顯示例的圖。
[0039]圖9是表示支出模式的其他畫面顯示例的圖。
【具體實施方式】
[0040]以下，基于附圖來說明本發(fā)明所涉及的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)以及方法的實施方式。
[0041]參照圖1?圖8來說明本發(fā)明的一實施方式。在圖1?圖3中示意性示出針對成為儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)(以下酌情稱作“本系統(tǒng)”。)所求解的運用規(guī)劃問題的對象的儲存液化天然氣(LNG)的多個儲存罐10的、LNG的接收、輸送、支出的各操作所涉及的設備構成以及各操作內容的概要。首先，參照圖1?圖3來簡單地說明接收、輸送、支出的各操作。
[0042]如圖1所示，所謂接收操作，是指針對由LNG油船等的運輸單元11從產(chǎn)地或者其他LNG儲存基地等運輸來的LNG，從多個儲存罐10之中指定與接收貨物的貨物量等相應的一個或多個儲存罐作為接收罐，并在所指定的接收罐中進行接收貨物的LNG的接收的操作。另外，LNG的各接收作為接收規(guī)劃來設定，作為其具體內容的接收量、接收時期(接收日)、接收熱量等作為接收規(guī)劃信息來預先設定。在本實施方式中，假定只將多個儲存罐10內的一部分罐作為接收罐來使用的情況，例如在圖1所示的一例中，在儲存罐10分散地設置于兩個區(qū)域A1、A2的情況下，將區(qū)域Al的儲存罐KlOl?K104這4臺罐、和區(qū)域A2的儲存罐K201?K203這3臺罐作為接收罐來使用。
[0043]如圖2所示，所謂輸送操作，是指使儲存罐10內的LNG經(jīng)由輸送管線12而移動至另一儲存罐10的操作，例如在只將多個儲存罐10內的一部分罐作為接收罐來使用等的情況下(參照圖1)，適用于使LNG從接收罐移動至其他儲存罐10的情況。此外，輸送用泵13分別各一臺地插入在成為輸送源的儲存罐10與輸送管線12之間。在圖2所示的例子中，接收罐全部成為輸送源,區(qū)域A2內的接收罐也成為輸送目的地。接收罐未必一定成為輸送源。此外，接收罐的一部分成為輸送目的地是用于提高接收罐的選擇的自由度，例如能夠利用于根據(jù)后述的層狀化判定條件來調整接收罐的儲存量。
[0044]如圖3所示，所謂支出操作，是指將儲存罐10內的LNG向與各儲存罐10已建立對應的支出管線14支出的操作。使從各支出管線14支出的LNG直接地或者汽化地根據(jù)需要來進行熱量調整，并向所對應的一個或多個送出目的地15送出。在本實施方式中，在各儲存罐10分別至少設置2臺支出用泵16，例如構成為可以實現(xiàn)從相同儲存罐10的不同支出用泵16向相同支出管線14的支出，構成為即便一臺失效而變得不能使用也可切換成另一臺來使用。此外，構成為除了一部分的儲存罐10之外，各支出用泵16至少與兩條支出管線14連接，從而可以選擇性地向任何一條支出管線14支出。根據(jù)該構成，相對于I臺罐的儲存罐10，通過使I臺或2臺的支出用泵16運轉，從而能夠使各儲存罐10分別與一條支出管線14建立對應，按照每條支出管線14而將成為支出源的儲存罐10分組化。在本實施方式中，按照每條支出管線14，將每規(guī)定單位期間(例如一天)的向所對應的送出目的地15送出的LNG或使LNG已汽化的城市燃氣的送出規(guī)劃量，作為送出規(guī)劃信息來預先設定。
[0045]然而，在處理極低溫的LNG的設備中，為使流通LNG的管道類的內部維持在極低溫狀態(tài)，而使LNG流通來進行管道類的內部保冷的冷卻(保冷操作)。在本實施方式中，使支出給支出管線14的LNG的一部分(冷卻用LNG)經(jīng)由閥而流入保冷對象的輸送管線12，直到輸送至回收該冷卻用LNG的儲存罐10 (冷卻返回罐)為止，由此來實施該冷卻(第I冷卻形態(tài))。在本實施方式中，作為冷卻的對象而假定輸送管線12。因此，也能夠將冷卻作為支出操作或者輸送操作的一部分來捕捉。在以下的說明中，所謂冷卻返回量，意味著流入輸送管線12的冷卻用LNG的量(體積)或回收至冷卻返回罐的冷卻用LNG的量(體積)。另夕卜，在本實施方式中，雖然假定了上述第I冷卻形態(tài)，但是除此之外例如也可將特定的接收罐作為冷卻供應罐的候選，從由該候選之中選擇出的冷卻供應罐當中取出冷卻用LNG，并經(jīng)由輸送管線12而回收到預先被作為冷卻返回罐設定的儲存罐10 (第2冷卻形態(tài))。
[0046]以下，為了方便，將圖1?圖3所例示的由儲存罐10、輸送管線12、輸送用泵13、支出管線14、支出用泵16等所構成的用于LNG的接收、輸送、支出的設備稱作“LNG儲存設備群組”。
[0047]其次，對成為本系統(tǒng)的求解對象的儲存罐10的運用規(guī)劃問題進行說明。本運用規(guī)劃問題通過多數(shù)的連續(xù)變量和離散變量、以及由該變量所規(guī)定的多數(shù)的約束條件和一個目標函數(shù)來表示,成為一部分的約束條件包含非線性式的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題。本系統(tǒng)若將上述的接收規(guī)劃信息和送出規(guī)劃信息、以及包含各儲存罐10的LNG的初始儲存量和初始儲存熱量在內的罐初始狀態(tài)信息作為輸入信息來提供，則以后述的處理順序來求解該混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題，分別導出規(guī)定成為規(guī)劃對象期間(例如30天)內的每個接收規(guī)劃的LNG的接收的對象的一個或多個儲存罐10的接收模式、規(guī)定進行LNG的輸送的特定的儲存罐10的輸送模式、規(guī)定向與每個單位期間(例如一天)的上述送出規(guī)劃量對應的各支出管線14進行LNG的支出的儲存罐10的支出模式、規(guī)定冷卻返回罐的冷卻返回模式、以及各儲存罐10中的每個單位期間(例如一天)的儲存量和儲存熱量的轉變，作為輸出信息而以規(guī)定的形式進行輸出。
[0048]其次，對本運用規(guī)劃問題所處理的連續(xù)變量、離散變量、常量、約束條件的主要內容進行說明。以下，將單位期間設為一天，將規(guī)劃對象期間T設為30天，假設規(guī)劃對象期間T內的時間點t(t = I?30)以天為單位來表示。在本實施方式中，時間點t的時長為單位期間(一天)。
[0049]在圖4(A)?(C)中分別示出主要的連續(xù)變量、主要的離散變量、以及主要的常量的一覽表。在圖4(A)以及(B)的各一覽表的左列記載連續(xù)變量或離散變量的標號,在右列記載內容。在圖4(C)的一覽表的左列記載常量的標號，在中央列記載分類編號，在右列記載內容。
[0050]圖4(A)以及(C)所不的接收量、輸送量、支出量、BOG發(fā)生量、冷卻返回量、BOG的量、送出規(guī)劃量的次元為體積(液體狀態(tài))。
[0051]在本實施方式中，LNG的熱量(接收熱量、儲存罐10內的儲存熱量、支出管線14內的熱量等)全部換算成液體狀態(tài)下的密度(每單位體積的質量)。因此，與LNG的熱量相關的連續(xù)變量以及常量全部使用置換成與密度相關的連續(xù)變量以及常量后的量。具體而言，將LNG的熱量換算成汽化天然氣的標準狀態(tài)的每單位體積的熱量[MJ/Nm3](標準狀態(tài)汽化熱量)，將LNG的標準狀態(tài)汽化熱量和LNG的密度(液體狀態(tài))的一方以另一方的I次式近似，由此可以實現(xiàn)置換。由于LNG的密度(液體狀態(tài))能夠置換成LNG的標準狀態(tài)汽化熱量，因此能夠將相對于使所支出的LNG汽化的城市燃氣的熱量約束簡單地置換成相對于所支出的LNG的密度(液體狀態(tài))的約束條件。
[0052]被分類成圖4(C)的一覽表所示的分類編號I的常量，由接收規(guī)劃信息以及送出規(guī)劃信息等的輸入信息來提供。被分類成分類編號2的常量，基于LNG的物性來設定。被分類成分類編號3的常量，基于儲存罐10、輸送管線12、輸送用泵13、支出管線14、以及支出用泵16等的LNG的接收、儲存、輸送、支出所涉及的各種設備的屬性信息(儲存罐10的容積、輸送用泵13以及支出用泵16的性能等)來設定。被分類成分類編號4的常量，基于相對于所支出的LNG的熱量約束來設定。
[0053]其次，對約束條件進行說明。約束條件主要作為針對于在接收、儲存、輸送、支出、冷卻的各階段的各種設備的物量約束以及熱量約束來規(guī)定。物量約束包含:與LNG的體積相關的約束、以及與成為各操作的對象的儲存罐10、輸送管線12、支出管線14的可能組合相關的約束。雖然熱量約束是與在各操作階段的LNG的熱量相關的約束，但是在本實施方式中，熱量約束成為與LNG的密度相關的約束。其中，與每個儲存罐10的以天為單位的質量變化相關的約束(參照下述的數(shù)學式2)、以及與每條支出管線14的LNG的支出質量(支出量與密度之積)和向對應的送出目的地15送出的LNG的送出質量(送出規(guī)劃量與密度之積)之間的平衡相關的約束(參照下述的數(shù)學式8)、以及與關于冷卻用LNG的質量平衡相關的約束(參照下述的數(shù)學式18)，也包含密度，因此與質量相關的約束具有物量約束和熱量約束這兩個方面。在該與質量相關的約束條件式中，成為由兩個連續(xù)變量(體積和密度)之積(非線性式)所表示的各種質量的多項式，因此該質量約束成為非線性約束。
[0054]此外，約束條件也根據(jù)約束條件式中所含有的變量的種類來分類。被分類成:約束條件式作為變量而只包含連續(xù)變量不包含離散變量的情況、相反地只包含離散變量不包含連續(xù)變量的情況、以及包含連續(xù)變量和離散變量雙方的情況這3個種類。
[0055]以下，對主要的約束條件進行具體地說明。首先，在以下的數(shù)學式I~數(shù)學式3中示出與每個儲存罐10的以天為單位的體積變化和質量變化相關的約束條件式。數(shù)學式I~數(shù)學式3均為與連續(xù)變量相關的約束條件。數(shù)學式I~數(shù)學式3的約束條件式分別存在與規(guī)劃對象期間T的天數(shù)和儲存罐10的數(shù)目之積相同的數(shù)目。
[0056](數(shù)學式I)
[0057]
【權利要求】
1.一種儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于，構成為具備: 存儲單元，受理規(guī)定的規(guī)劃對象期間內的、包含儲存液化天然氣的多個儲存罐各自的所述液化天然氣的初始儲存量和初始儲存熱量在內的罐初始狀態(tài)信息、包含所述液化天然氣的多個接收規(guī)劃各自的所述液化天然氣的接收時期、接收量和接收熱量在內的接收規(guī)劃信息、以及包含從一個或多個支出管線向與所述各支出管線對應的送出目的地直接地送出所述液化天然氣或者使所述液化天然氣汽化而送出的送出規(guī)劃中的每規(guī)定的單位期間的送出規(guī)劃量在內的送出規(guī)劃信息的各輸入，作為輸入信息進行保存，并存儲向所述儲存罐的所述液化天然氣的接收及儲存所涉及的多個約束條件、以及從所述儲存罐向所述支出管線的所述液化天然氣的支出所涉及的多個約束條件；和 運算處理單元，通過計算機的運算處理來求解由所述輸入信息和所述約束條件構成為混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的至少所述液化天然氣的接收及支出的各操作所涉及的所述儲存罐的運用規(guī)劃問題的可行性解， 所述運算處理單元具備求解混合整數(shù)線性規(guī)劃問題的第I處理單元、和求解連續(xù)非線性規(guī)劃問題的第2處理單元，且將所述輸入信息作為前提條件， 將第I求解處理和第2求解處理分別執(zhí)行兩次以上， 在所述第I求解處理中，針對所述約束條件之內的包含非線性式的多個非線性約束條件的各個非線性約束條件進行第I松弛處理，將所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成混合整數(shù)線性規(guī)劃問題，使用所述第I處理單元來求解，至少導出對成為所述規(guī)劃對象期間內的每個所述接收規(guī)劃的所述液化天然氣的接收的對象的一個或多個所述儲存罐進行規(guī)定的接收模式、和對進行與每個所述單位期間的所述送出規(guī)劃量對應的所述液化天然氣的支出的所述儲存罐進行規(guī)定的支出模式的臨時解或最終解， 在所述第2求解處理中，針對所述約束條件之內的包含離散變量的多個離散型約束條件進行第2松弛處理 ，將所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成連續(xù)非線性規(guī)劃問題，使用所述第2處理單元來求解，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解或最終解， 在第2次以后的所述第I求解處理中，針對所述非線性約束條件的至少一部分，使用在前一次的所述第2求解處理中導出的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解，來進行所述第I松弛處理， 在第1次以后的所述第2求解處理中，針對所述離散型約束條件的至少一部分，使用在前一次的所述第I求解處理中導出的所述離散變量，來進行所述第2松弛處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于， 所述運算處理單元將所述輸入信息作為前提條件， 依次執(zhí)行第I運算處理、第2運算處理、第3運算處理以及第4運算處理， 在所述第I運算處理中，執(zhí)行所述第I求解處理，導出所述接收模式的最終解、所述支出模式的臨時解、以及所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解， 在所述第2運算處理中，基于經(jīng)過所述第I運算處理而導出的所述最終解和所述各臨時解，執(zhí)行所述第2求解處理，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的新的臨時解，在所述第3運算處理中，基于經(jīng)由所述第I以及第2運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，執(zhí)行所述第I求解處理，至少導出所述支出模式的新的臨時解或最終解， 在所述第4運算處理中，基于經(jīng)由所述第I至第3運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，執(zhí)行所述第2求解處理，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的新的臨時解或最終解。
3.根據(jù)權利要求2所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于， 在所述多個儲存罐的特定的儲存罐間以輸送管線連結，且構成為能在相互間輸送所述液化天然氣的情況下， 所述存儲單元作為所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的約束條件還存儲所述儲存罐間的所述液化天然氣的輸送所涉及的多個約束條件， 所述運算處理單元將所述輸入信息作為前提條件， 不考慮所述輸送所涉及的約束條件的至少一部分而依次執(zhí)行所述第I至第4運算處理，從而在所述第I運算處理中還導出規(guī)定所述規(guī)劃對象期間內的進行所述液化天然氣的輸送的所述特定的儲存罐的輸送模式的臨時解，在所述第3運算處理中還導出所述輸送模式的新的臨時解， 執(zhí)行第5運算處理和第6運算處理， 在所述第5運算處理中，基于經(jīng)由所述第I至第4運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，考慮所述輸送所涉及的約束條件，執(zhí)行所述第I求解處理，至少導出所述輸送模式的新的臨時解， 在所述第6運算處理中，基于經(jīng)由所述第I至第5運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，考慮所述輸送所涉及的約束條件，執(zhí)行所述第2求解處理，導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的最終解和所述輸送模式的最終解。
4.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于， 所述運算處理單元取代所述輸入信息以及所述約束條件中包含的所述液化天然氣的熱量而使用能與所述熱量近似地換算的所述液化天然氣的密度，來執(zhí)行所述第I以及第2求解處理，取代所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存熱量的轉變的臨時解而導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的密度的轉變的臨時解。
5.根據(jù)權利要求4所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于， 在所述第I松弛處理中，由所述約束條件中包含的所述液化天然氣的密度與體積之積的非線性式所表示的所述液化天然氣的質量被線性近似成由以基準密度為系數(shù)的體積項、以基準體積 為系數(shù)的密度項和常量項構成的I次多項式。
6.根據(jù)權利要求1~5中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于， 所述運算處理單元，在所述第I以及第2求解處理中，將由所述連續(xù)變量和所述離散變量之內的至少一個變量所規(guī)定的監(jiān)視對象項目距規(guī)定基準值的背離幅度作為罰因子，作為使對一個或多個所述罰因子進行加權相加后的目標函數(shù)最小化的可行性解，導出所述最終解以及所述臨時解。
7.根據(jù)權利要求6所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于， 在所述第I以及第2求解處理的至少一個當中，作為所述罰因子之一，包含每條所述支出管線的規(guī)定期間內的被送出的所述液化天然氣的平均熱量與規(guī)定的基準熱量之間的背離幅度。
8.根據(jù)權利要求1~7中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于， 所述存儲單元還受理包含使所述規(guī)定的單位期間細化后的每個單位細化期間的送出規(guī)劃量在內的詳細送出規(guī)劃信息的輸入，作為所述輸入信息進行保存， 所述運算處理單元分別至少執(zhí)行兩次的所述第I以及第2求解處理而導出所述接收模式和所述支出模式的最終解之后，基于所導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，將包含所述詳細送出規(guī)劃信息的所述輸入信息作為前提條件，導出每個所述單位細化期間以及每個所述儲存罐的支出量。
9.根據(jù)權利要求1~8中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于， 所述支出模式按照每條所述支出管線來規(guī)定插入在所述儲存罐與該支出管線之間的支出用泵之內用于所述液化天然氣的支出的一個或多個所述支出用泵。
10.根據(jù)權利要求1~9中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于，所述運算處理單元，在針對從已開始且未結束的第I所述規(guī)劃對象期間的未經(jīng)過期間的開頭開始的第2所述規(guī)劃對象期間的所述第I以及第2求解處理中，作為初始條件而使用第I所述規(guī)劃對象期間的經(jīng)過期間的最終時間點處的處理結果。
11.根據(jù)權利要求1~10中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出系統(tǒng)，其特征在于， 在所述約束條件中包含用于防止在所述儲存罐中儲存組成不同的所述液化天然氣的情況下產(chǎn)生的層狀化的約束條件。
12.—種儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于，具有: 輸入信息存儲步驟，受理規(guī)定的規(guī)劃對象期間內的、包含儲存液化天然氣的多個儲存罐各自的所述液化天然氣的初始儲存量和初始儲存熱量在內的罐初始狀態(tài)信息、包含所述液化天然氣的多個接收規(guī)劃各自的所述液化天然氣的接收時期、接收量和接收熱量在內的接收規(guī)劃信息、以及包含從一個或多個支出管線向與所述各支出管線對應的送出目的地直接地送出所述液化天然氣或者使所述液化天然氣汽化而送出的送出規(guī)劃中的每個規(guī)定的單位期間的送出規(guī)劃量在內的送出規(guī)劃信息的各輸入，作為輸入信息而保存在規(guī)定的存儲單元中；和 運算處理步驟，通過計算機的運算處理來求解由所述輸入信息、向所述儲存罐的所述液化天然氣的接收及儲存所涉及的多個約束條件、以及從所述儲存罐向所述支出管線的所述液化天然氣的支出所涉及的多個約束條件構成為混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的至少所述液化天然氣的接收及支出的各操作所涉及的所述儲存罐的運用規(guī)劃問題的可行性解， 在所述運算處理步驟中，將所述輸入信息作為前提條件， 將第I求解處理和第2求解處理分別執(zhí)行兩次以上， 在所述第I求解處理中，針對所述約束條件之內的包含非線性式的多個非線性約束條件的各個非線性約束條件進行第I松弛處理，將所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成混合整數(shù)線性規(guī)劃問題，使用所述第I處理單元來求解，至少導出對成為所述規(guī)劃對象期間內的每個所述接收規(guī)劃的所述液化天然氣的接收的對象的一個或多個所述儲存罐進行規(guī)定的接收模式、和對進行與每個所述單位期間的所述送出規(guī)劃量對應的所述液化天然氣的支出的所述儲存罐進行規(guī)定的支出模式的臨時解或最終解，在所述第2求解處理中，針對所述約束條件之內的包含離散變量的多個離散型約束條件進行第2松弛處理，將所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題置換成連續(xù)非線性規(guī)劃問題，使用所述第2處理單元來求解，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解或最終解， 在第2次以后的所述第I求解處理中，針對所述非線性約束條件的至少一部分，使用在前一次的所述第2求解處理中導出的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解，來進行所述第I松弛處理， 在第1次以后的所述第2求解處理中，針對所述離散型約束條件的至少一部分，使用在前一次的所述第I求解處理中導出的所述離散變量，來進行所述第2松弛處理。
13.根據(jù)權利要求12所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 在所述運算處理步驟中，將所述輸入信息作為前提條件， 依次執(zhí)行第I運算處理、第2運算處理、第3運算處理以及第4運算處理， 在所述第I運算處理中，執(zhí)行所述第I求解處理，導出所述接收模式的最終解、所述支出模式的臨時解、以及所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的臨時解， 在所述第2運算處理中，基于經(jīng)過所述第I運算處理而導出的所述最終解和所述各臨時解，執(zhí)行所述第2求解處理，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的新的臨時解， 在所述第3運算處理中，基于經(jīng)由所述第I以及第2運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，執(zhí)行所述第I求解處理，至少導出所述支出模式的新的臨時解或最終解， 在所述第4運算處理中，基于經(jīng)由所述第I至第3運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，執(zhí)行所述第2求解處理，至少導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的新的臨時解或最終解。
14.根據(jù)權利要求13所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 在所述多個儲存罐的特定的儲存罐間以輸送管線連結，且構成為能在相互間輸送所述液化天然氣的情況下， 作為所述混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的約束條件還包含所述儲存罐間的所述液化天然氣的輸送所涉及的多個約束條件， 在所述運算處理步驟中將所述輸入信息作為前提條件， 不考慮所述輸送所涉及的約束條件的至少一部分而依次執(zhí)行所述第I至第4運算處理，從而在所述第I運算處理中還導出規(guī)定所述規(guī)劃對象期間內的進行所述液化天然氣的輸送的所述特定的儲存罐的輸送模式的臨時解，在所述第3運算處理中還導出所述輸送模式的新的臨時解， 執(zhí)行第5運算處理和第6運算處理， 在所述第5運算處理中，基于經(jīng)由所述第I至第4運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，考慮所述輸送所涉及的約束條件，執(zhí)行所述第I求解處理，至少導出所述輸送模式的新的臨時解， 在所述第6運算處理中，基于經(jīng)由所述第I至第5運算處理而導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，考慮所述輸送所涉及的約束條件，執(zhí)行所述第2求解處理，導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存量及儲存熱量的轉變的最終解和所述輸送模式的最終解。
15.根據(jù)權利要求12~14中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 在所述運算處理步驟中，取代所述輸入信息以及所述約束條件中包含的所述液化天然氣的熱量而使用能與所述熱量近似地換算的所述液化天然氣的密度，執(zhí)行所述第I以及第2處理，取代所述各儲存罐的所述液化天然氣的儲存熱量的轉變的臨時解而導出所述各儲存罐的所述液化天然氣的密度的轉變的臨時解。
16.根據(jù)權利要求15所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 在所述第I松弛處理中，由所述約束條件中包含的所述液化天然氣的密度與體積之積的非線性式所表示的所述液化天然氣的質量被線性近似成由以基準密度為系數(shù)的體積項、以基準體積為系數(shù)的密度項和常量項構成的I次多項式。
17.根據(jù)權利要求12~16中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 在所述運算處理步驟的所述第I以及第2求解處理中，將由所述連續(xù)變量和所述離散變量之內的至少一個變量所規(guī)定的監(jiān)視對象項目距規(guī)定基準值的背離幅度作為罰因子，作為使對一個或多個所述罰因子進行加權相加后的目標函數(shù)最小化的可行性解，導出所述最終解以及所述臨時解。
18.根據(jù)權利要求17所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 在所述運算處理步驟的所述第I以及第2求解處理的至少一個中，作為所述罰因子之一，包含每條所述支出管線的規(guī)定期`間內的被送出的所述液化天然氣的平均熱量與規(guī)定的基準熱量之間的背離幅度。
19.根據(jù)權利要求12~18中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 在所述輸入信息存儲步驟中，還受理包含使所述規(guī)定的單位期間細化后的每個單位細化期間的送出規(guī)劃量在內的詳細送出規(guī)劃信息的輸入，作為所述輸入信息進行保存， 在所述運算處理步驟中分別至少執(zhí)行兩次的所述第I以及第2求解處理而導出所述接收模式和所述支出模式的最終解之后，基于所導出的所述最終解和最新的所述各臨時解，將包含所述詳細送出規(guī)劃信息的所述輸入信息作為前提條件，導出每個所述單位細化期間以及每個所述儲存罐的支出量。
20.根據(jù)權利要求12~19中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 所述支出模式按照每條所述支出管線來規(guī)定插入在所述儲存罐與該支出管線之間的支出用泵之內用于所述液化天然氣的支出的一個或多個所述支出用泵。
21.根據(jù)權利要求12~20中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 在所述運算處理步驟中，在針對從已開始且未結束的第I所述規(guī)劃對象期間的未經(jīng)過期間的開頭開始的第2所述規(guī)劃對象期間的所述第I以及第2求解處理中，作為初始條件而使用第I所述規(guī)劃對象期間的經(jīng)過期間的最終時間點處的處理結果。
22.根據(jù)權利要求12~21中任一項所述的儲存罐運用規(guī)劃導出方法，其特征在于， 在所述約束條件中包含用于防止在所述儲存罐中儲存組成不同的所述液化天然氣的情況下產(chǎn)生的層狀化的約束條件。
【文檔編號】G06Q10/06GK103890790SQ201280052289
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月19日 優(yōu)先權日:2011年10月24日
【發(fā)明者】津崎賢治, 河本薰, 岡村智仁, 谷博雅, 上田智一, 橋本伸昭, 河田啟介, 田邊隆人, 原田耕平, 二反田篤史, 新田利博 申請人:大阪瓦斯株式會社