本申請涉及石油運輸和生產智能化協同，尤其涉及一種石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法、裝置、電子設備以及計算機存儲介質。

背景技術：

1、石油煉廠是石油行業(yè)供應鏈中的核心環(huán)節(jié)，負責將原油加工為多種下游產品(如汽油、柴油、航煤和石油等)，其中原油運輸和生產加工是煉廠運營的兩個主要環(huán)節(jié)。原油的供應通常涉及多種運輸方式(如油輪、載具、管道等)，通過優(yōu)化原料運輸計劃，可以確保煉廠在生產所需的時間點獲得所需種類的原油供應。而不同原油種類(輕質、重質、含硫量不同等)對煉廠的生產工藝要求不同，煉廠需要根據原油特性和市場需求靈活安排生產工藝(如升級、催化裂化、加氫等)，以實現高附加值產品的最大化生產。因此將原油運輸和生產計劃整合作為一個全局優(yōu)化問題，能夠從系統的角度提升煉廠的整體效率和經濟效益。本申請考慮石油煉廠從船舶到港到裝罐生產的協同調度優(yōu)化問題，在原料船抵達碼頭后，基于儲罐庫存信息及煉廠生產情況，以最小化調和比例與最佳比例差值和倒罐次數懲罰成本為優(yōu)化目標，決策原料通過管道運輸到各儲罐的順序及配比、儲罐倒罐情況以及儲罐發(fā)裝置的具體順序，由此實現煉廠生產負荷及經濟效益最大化，為石油行業(yè)的數字化轉型和智能決策提供技術支撐。

2、綜上所述，石油化工的生產和運輸規(guī)模龐大，常常以百萬噸計，而且存在多種諸多的生產運輸協同限制，石油運輸作業(yè)流動性較強，需要對運輸情況進行全面的監(jiān)管，儲罐是石油化工碼頭的重要存儲設施，需要與生成、原料調和全面協同。

技術實現思路

1、本申請實施例提供一種石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法、裝置、電子設備以及計算機存儲介質，利用石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化，同時結合煉廠實際生產情況精細化刻畫儲罐調和、倒灌操作等約束，實現石油生產負荷及經濟效益最大化，為石油行業(yè)的數字化轉型和智能決策提供技術支撐。

2、一方面，本申請實施例提供了一種石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法，包括：獲取油品儲罐與油品運輸相關的基礎數據；建立協同調度所述油品儲罐與所述油品運輸的調度優(yōu)化模型；將所述基礎數據輸入所述調度優(yōu)化模型，得到運輸工具安排策略和石油儲罐調度策略；基于所述運輸工具安排策略和所述石油儲罐調度策略，針對運輸工具形成滿足約束條件函數的調度指令并下發(fā)至對應的運輸工具，使得所述運輸工具執(zhí)行所述調度指令時實現成本目標，其中，所述成本目標包括：最小化調和比例和最佳比例差值的懲罰成本，以及倒罐次數的懲罰成本。

3、在一種可能的實施例中，所述調度優(yōu)化模型是基于所述成本目標相應的目標函數所建立的非線性數學模型，并且，所述調度優(yōu)化模型的輸入參數包括：

4、儲罐信息、原料配比信息、船舶及原料信息、管道運輸信息和加工過程信息；

5、所述調度優(yōu)化模型的輸出參數包括：儲罐每輪接收原料的總量、儲罐每輪結束時的原料庫存量、儲罐該輪是否為調和罐或存儲罐、儲罐每輪的發(fā)裝置順序、各儲罐每輪發(fā)裝置開始時間、各儲罐每輪發(fā)裝置結束時間、每輪次儲罐之間的倒罐量和總倒罐次數。

6、在一種可能的實施例中，將所述基礎數據輸入所述調度優(yōu)化模型，得到運輸工具安排策略和石油儲罐調度策略，包括以下步驟：根據應用場景確定所述輸入參數；由所述輸入參數匹配相應的約束條件函數，得到所述目標函數的約束條件函數；根據所述目標函數和所述約束條件函數，分別確定所述運輸工具安排策略和所述石油儲罐調度策略。

7、在一種可能的實施例中，根據所述目標函數和所述約束條件函數，分別確定所述運輸工具安排策略和所述石油儲罐調度策略，還包括：

8、在滿足儲罐庫存上下限約束函數、每輪每個發(fā)貨裝置順序都對應一個儲罐的約束函數、每輪每個儲罐都必須對應一個發(fā)貨裝置順序的約束函數、倒罐操作約束函數和每輪倒罐量不大于上一輪庫存量約束函數的情況下，通過所述調度優(yōu)化模型得到所述石油儲罐策略；以及，

9、在滿足原料庫存與庫存總量關系基礎約束函數、原料存儲約束函數、庫存平衡約束函數、接貨開始時間和結束時間的關系約束函數、發(fā)貨開始時間大于等于接貨結束時間加上調和時間約束函數、發(fā)貨結束時間等于發(fā)貨開始時間加上原料可加工時間約束函數、前后發(fā)貨的時間必須連續(xù)的約束函數和倒罐操作約束函數的情況下，通過所述調度優(yōu)化模型得到所述運輸工具安排策略。

10、在一種可能的實施例中，所述約束條件函數分為硬約束和軟約束。

11、在一種可能的實施例中，還包括：根據應用場景匹配相應的所述約束條件函數，在通用代數建模系統中建立所述調度優(yōu)化模型，再利用求解器進行求解。

12、在一種可能的實施例中，還包括：按照預定的周期，更新所述基礎數據。

13、一方面，本申請實施例提供了一種石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化裝置，包括：

14、數據接收模塊，用于獲取油品儲罐與油品運輸相關的基礎數據；

15、模型建立模塊，用于建立協同調度所述油品儲罐與所述油品運輸的調度優(yōu)化模型；

16、策略生成模塊，用于將所述基礎數據輸入所述調度優(yōu)化模型，得到運輸工具安排策略和石油儲罐調度策略；

17、處理模塊，用于基于所述運輸工具安排策略和所述石油儲罐調度策略，針對運輸工具形成滿足約束條件函數的調度指令并下發(fā)至對應的運輸工具，使得所述運輸工具執(zhí)行所述調度指令時實現成本目標，其中，所述成本目標包括：最小化調和比例、最佳比例差值和倒罐次數懲罰成本。

18、一方面，本申請實施例提供了一種電子設備，其包括處理器和存儲器，其中，存儲器存儲有程序代碼，當程序代碼被處理器執(zhí)行時，使得處理器執(zhí)行上述任一種所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法。

19、一方面，本申請?zhí)峁┑囊环N計算機可讀存儲介質，其包括程序代碼，當存儲介質在電子設備上運行時，程序代碼用于使電子設備執(zhí)行上述任一種所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法。

20、本申請實施例提供的技術方案帶來的有益效果至少包括以下一項：

21、1、采用本申請公開的石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化方法，能夠兼顧石油運輸和生產計劃兩個環(huán)節(jié)，進行協同調度優(yōu)化。

22、2、采用本申請公開的石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化方法，以最小化調和比例與最佳比例差值和倒罐次數懲罰成本為優(yōu)化目標。

23、3、為了適應石油運輸生的行業(yè)特點，本申請公開的石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化方法，還可以結合若干個約束條件函數，例如：同時對儲罐庫存上下限、原料配比、儲罐在發(fā)裝置數量、儲罐存量平衡、倒罐操作、儲罐狀態(tài)和時間轉移等業(yè)務約束進行限制，調用數學規(guī)劃求解器進行求解，輸出多個可行解和方案。

24、本申請的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本申請而了解。本申請的目的和其它優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

技術特征：

1.一種石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法，其特征在于，所述調度優(yōu)化模型是基于所述成本目標相應的目標函數所建立的非線性數學模型；并且，所述調度優(yōu)化模型的輸入參數包括：儲罐信息、原料配比信息、船舶及原料信息、管道運輸信息和加工過程信息；

3.如權利要求2所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法，其特征在于，將所述基礎數據輸入所述調度優(yōu)化模型，得到運輸工具安排策略和石油儲罐調度策略，包括以下步驟：

4.如權利要求3所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法，其特征在于，根據所述目標函數和所述約束條件函數，分別確定所述運輸工具安排策略和所述石油儲罐調度策略，還包括：

5.如權利要求4所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法，其特征在于，所述約束條件函數分為硬約束和軟約束。

6.如權利要求1～5任一項所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法，特征在于，還包括：

7.如權利要求6所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法，特征在于，還包括：

8.一種石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設備，其特征在于，其包括處理器和存儲器，其中，所述存儲器存儲有程序代碼，當所述程序代碼被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行權利要求1～5中任一項所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，包括程序代碼，當所述存儲介質在電子設備上運行時，所述程序代碼用于使所述電子設備執(zhí)行權利要求1～5中任一項所述石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法。

技術總結
本申請公開了一種石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化的方法。該方法包括：獲取油品儲罐與油品運輸相關的基礎數據；建立協同調度所述油品儲罐與所述油品運輸的調度優(yōu)化模型；將所述基礎數據輸入所述調度優(yōu)化模型，得到運輸工具安排策略和石油儲罐調度策略；基于所述運輸工具安排策略和所述石油儲罐調度策略，針對運輸工具形成滿足約束條件函數的調度指令并下發(fā)至對應的運輸工具，使得所述運輸工具執(zhí)行所述調度指令時實現成本目標，其中，所述成本目標包括：最小化調和比例和最佳比例差值的懲罰成本，以及倒罐次數的懲罰成本。本申請還公開了石油運輸和生產計劃協同優(yōu)化裝置、電子設備及存儲介質，以實現石油生產負荷及經濟效益最大化。

技術研發(fā)人員：毛冰冰,李碩森
受保護的技術使用者：杉數科技（北京）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15