Оптимизация сети автодорог

Цель:

Целью разработки системы является автоматизация рационального размещения площадных и линейных объектов при разработке схем обустройства месторождений с учетом технологических, инженерно-геологических и экологических ограничений и рельефа.

Задача:

Для достижения данной цели был создан пакет алгоритмов, направленных на построение оптимальных схем размещения объектов инфраструктуры и сокращения ряда статей затрат на их строительство.

Проблема:

Высокая стоимость трасс линейных коммуникаций углеводородных промыслов (трубопроводов, ВЛ, дорог) приводит к росту строительных и эксплуатационных издержек и в конечном итоге увеличению себестоимости продукции.

Исходные данные

Оптимизация сети автодорог

Спутниковые снимки местности с учетом:

  • Областей с разной стоимостью строительства (суходол, болото, пойма, ВМГ);

  • Данных об инфраструктурных объектах (дороги, трубопроводы, ВЛ);

  • Гидрографии, геологии, рельефа местности, историко-культурного зонирования и пр.

Работы по проекту

На основе спутниковых снимков была построена модель дорожной сети месторождения с указанием объектов инфраструктуры (кусты, УПН, карьеры и т.д.). Общая протяженность существующих дорог составила 199 км.

 

Оптимизация сети автодорог

Разработанный алгоритм выбора места размещения площадных объектов на основе методов multi-facility location и деревьев Штейнера решает две задачи:

  • Автоматически рассчитывает расположение объекта на карте, которое обеспечивает минимальные совокупные затраты на отсыпку площадки А (м3) и выемку грунта В (м3).
  • Учитывает стоимость строительства в различных условиях.

Применение алгоритма позволяет создать карты желательности с учетом условий строительства и рельефа. Использование алгоритма позволило получить минимальную по расстоянию дорожную сеть. Затем была проведена незначительная ручная коррекция с учетом данных о гидрологии и растительности. Полученная в результате дорожная сеть имеет протяженность 163 км.

 

Оптимизация сети автодорог

На рисунках показаны существующий и оптимизированный маршруты.

Черная линия – существующая дорожная сеть, красная линия – оптимизированная дорожная сеть.

Итоги проекта

Применение предложенного алгоритма в конкретном случае позволило уменьшить протяженность дорог на 18%. В данном примере оптимизирована сеть дорог с учетом топографического размещения объектов.

В рамках разработки системы оптимального размещения объектов планируется использовать комплексный подход к проектированию. Будет учитываться оптимальное размещение площадных объектов (кустовые площадки, ДНС, УПН, карьеры и пр.) и другие факторы (растительность, гидрография, геология, нормативные требования). Данный подход позволит сократить время концептуального проектирования, минимизировать возможные ошибки проектирования, а также сократить капитальные и эксплуатационные затраты при разработке месторождений на 5-10%.

Узнать больше

Я ознакомлен(а) с условиями политики в отношении обработки персональных данных и даю согласие на обработку персональных данных