Algoritmo de Simulación Eficiente y Enfoque de Optimización Local Heurística para Redes de Oleoductos Multiproducto
Autores: Éles, András; Heckl, István
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Algoritmo de Simulación Eficiente y Enfoque de Optimización Local Heurística para Redes de Oleoductos Multiproducto
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión logística
Palabras clave
Sistemas de tuberías
Herramientas de simulación
Modelo de programación
Propósitos de optimización
Algoritmo de simulación de eventos discretos
Optimización basada en búsqueda local
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La gestión de sistemas de tuberías multiproducto es una tarea compleja de crítica importancia en la industria del petróleo. Los expertos a menudo confían en herramientas de simulación para diseñar y validar los horarios de operación de bombeo. Sin embargo, las herramientas existentes son a menudo específicas para problemas y demasiado lentas para ser utilizadas de manera efectiva con fines de optimización. En este documento, se introduce un nuevo modelo de programación que elimina inherentemente todos los conflictos, excepto los desbordamientos y subflujos de tanques. Se desarrolló un algoritmo de Simulación de Eventos Discretos, capaz de manejar topologías de tuberías en malla, flujos inversos y seguimiento de interfaces. El rendimiento computacional del nuevo método se demuestra utilizando tres variantes de optimización basadas en búsqueda local, incluida una metaheurística de recocido simulado. Se realizó un estudio de caso que involucró cuatro problemas, con 4-6 sitios y 5-7 productos en topologías en malla y rectas, respectivamente, y una instancia a gran escala. Se utilizaron horizontes de programación de 2 a 28 días. El algoritmo de simulación propuesto supera significativamente a un enfoque anterior en velocidad, y los algoritmos de optimización convergieron efectivamente a horarios viables y de alta calidad para la mayoría de las instancias. Este documento propone una técnica de simulación novedosa para la programación de tuberías multiproducto junto con tres variantes de algoritmos de búsqueda local que demuestran capacidades de optimización.
Descripción
La gestión de sistemas de tuberías multiproducto es una tarea compleja de crítica importancia en la industria del petróleo. Los expertos a menudo confían en herramientas de simulación para diseñar y validar los horarios de operación de bombeo. Sin embargo, las herramientas existentes son a menudo específicas para problemas y demasiado lentas para ser utilizadas de manera efectiva con fines de optimización. En este documento, se introduce un nuevo modelo de programación que elimina inherentemente todos los conflictos, excepto los desbordamientos y subflujos de tanques. Se desarrolló un algoritmo de Simulación de Eventos Discretos, capaz de manejar topologías de tuberías en malla, flujos inversos y seguimiento de interfaces. El rendimiento computacional del nuevo método se demuestra utilizando tres variantes de optimización basadas en búsqueda local, incluida una metaheurística de recocido simulado. Se realizó un estudio de caso que involucró cuatro problemas, con 4-6 sitios y 5-7 productos en topologías en malla y rectas, respectivamente, y una instancia a gran escala. Se utilizaron horizontes de programación de 2 a 28 días. El algoritmo de simulación propuesto supera significativamente a un enfoque anterior en velocidad, y los algoritmos de optimización convergieron efectivamente a horarios viables y de alta calidad para la mayoría de las instancias. Este documento propone una técnica de simulación novedosa para la programación de tuberías multiproducto junto con tres variantes de algoritmos de búsqueda local que demuestran capacidades de optimización.