[发明专利]一种基于遗传算法的远洋LNG供需调度方法

说明书

本发明公开了一种基于遗传算法的远洋LNG供需调度方法，包括：S1：确定远洋LNG的供/需染色体编码方案，设定染色体基因信息；S2：配置染色体进化参数；S3：根据染色体信息，生成父代种群；S4：解读染色体基因信息，生成对应的远洋LNG供需调度方案，并计算方案的适应值；S5：判断是否满足终止条件，如果满足则进入S7，如果不满足则进入S6；S6：对父代种群进行选择、交叉、变异等遗传操作生成子代种群，并按S4计算子代种群适应值；按适应值优劣，父代实数编码染色体与子代实数编码色体竞争生存，优化父代种群；进入S5继续进行；S7：解读染色体基因信息，输出最优船期调度方案。本发明有效提高算法的寻优效率。

技术领域

本发明涉及一种基于遗传算法的远洋LNG效供需调度方法，属于运输优化与智能计算研究技术领域。

背景技术

液化天然气(Liquified Natural Gas，简称LNG)是指将天然气压缩，冷却至其沸点温度(-161.5摄氏度)后得到的液体，是公认的地球上最干净的能源，无色、无味、无毒，无腐蚀性。近年来，随着世界能源消耗量的增长和环保要求的不断提高，液化天然气(LNG)的使用量逐年上升。由于污染小，经济性高，运输便捷，LNG产业不断扩大，尤其是LNG国际贸易和远洋运输业务得到了长足发展。

LNG属于液化烃，温度低，一旦泄漏易引发人员冻伤事故。此外，其蒸发物属于甲类火灾危险物质，具有高度易燃易爆特性。因此，LNG具有较高的仓储要求，除温度压力等储存要求外，其储存液位也一般应控制在20％～90％之间。

严格的仓储要求对于LNG远洋调度提出了较高的时效要求。但由于每月LNG贸易批次极多，而甲方提供的各批次LNG的供货量和供货期常与乙方需求的接收量和接收期不相符，因而需要业务人员耗费大量的时间调度船期以实现供需匹配，并最终针对未满足匹配要求的船期与甲方协商更改。

船期调度是指供应与需求匹配过程，包括时间匹配与供货量匹配。调度结果优劣的评价标准为：(1)供货时间满足接收时间范围要求(简称时间匹配)的船数越多越好；(2)在满足时间匹配的船数相同的情况下，对于不满足接收时间范围要求的船，供货时间与接收时间的差值(简称不匹配时间差)越少越好；(3)在满足时间匹配的船数相同且不匹配时间差也相同的情况下，供货量与接收量相匹配(简称货量匹配)的船数越多越好。

船期调度过程属于NP完全问题(Non-deterministic Polynomial的问题，多项式复杂程度的非确定性问题)，可采用遗传算法予以求解，以尽可能多的实现船期供需匹配，减少甲乙双方针对LNG远洋船期的协商工作量，降低业务人员船期调度的工作强度，并提高船期调度的时效性，保障LNG储运安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何实现远洋LNG供需调度方法。

为实现上述的发明目的，本发明提供了一种基于遗传算法的远洋LNG供需调度方法，包括如下步骤：

S1：确定远洋LNG的供/需染色体编码方案，设定染色体基因信息；

S2：配置染色体进化参数；

S3：根据染色体信息，生成父代种群；

S4：解读染色体基因信息，生成对应的远洋LNG供需调度方案，并计算方案的适应值；

S5：对种群交叉进化，并按S4计算子代种群适应值，按适应值优劣，父代实数编码染色体与子代实数编码色体竞争生存；

S6：判断是否满足终止条件，如果满足则进入S8，如果不满足则进入S7；

S7：对父代种群进行选择、交叉、变异等遗传操作生成子代种群，并按S4计算子代种群适应值；按适应值优劣，父代实数编码染色体与子代实数编码色体竞争生存，优化父代种群；进入S5继续进行；

S8：解读染色体基因信息，输出最优船期调度方案。