Задание по СПУ
.docКонтрольное задание по дисциплине
«Оптимизация и моделирование природоохранной деятельности»
Планирование природоохранных мероприятий с помощью сетевых графиков.
Планирование природоохранных мероприятий в нефтегазовом промысле на основе метода сетевого планирования управления.
Задание: В соответствии с заданным вариантом (приложение 1) построить сетевой график мероприятия и рассчитать его основные параметры.
Исходные данные: Известен перечень работ (ПОМ), проводимых на нефтегазовом промысле, который определяет не только список природоохранных мероприятий, но и отражает взаимную связь между каждым из них (окончание каких работ требуется для начала выполнения других, какое оборудование, специалисты необходимы для их проведения и т.п.), продолжительность их выполнения. Задан директивный срок завершения всех ПОМ. Тдир = 64 часа.
Все данные сводятся в структурную таблицу 1 (см приложение 1)
Заданы исходное и завершающее события. Даны ограничения по материальным и трудовым ресурсам.
Требуется построить сетевой график ПОМ с учетом их взаимосвязи, продолжительности работ, заданных ограничений. Рассчитать основные параметры графика: вероятность выполнения работ в директивное время Р(tкр < Тд); время критического пути, ранний tр (), поздний tп (j) срок свершения каждого события, резерв времени каждого события. При необходимости резервы времени работ (полный и свободный). Провести анализ и оптимизацию графика по заданному критерию.
Порядок решения.
Решение задачи можно условно разделить на ряд этапов:
построение первоначального варианта графика,
привязка графика к временной оси,
расчет основных параметров графика,
анализ и оптимизация полученного варианта,
построение рабочего варианта сетевого графика.
А. Построение первоначального варианта графика.
График строится слева направо. Большую часть работ целесообразно изображать горизонтальными линиями, избегать пересечения стрелок, добиваться минимально возможного числа функциональных связей фиктивных работ. На графике не должно быть тупиковых событий (кроме завершающего) и висячих работ (хвостов), а также замкнутых контуров (циклов). Работы следует укрупнять, если появляются два и более последовательных событий, связанных двумя работами. Нумерация событий проводится слева направо, сверху вниз. Исходное (начальное) событие получает номер 1, из него стрелками показывают работы, начало которых не зависит от окончания других операций. Событие может означать начало или окончание одной или нескольких работ, поэтому в кружок, означающий событие могут входить и выходить несколько направленных линий (стрелок). Совместное выполнение нескольких работ можно показать введением дополнительного события, а функциональную (логическую) связь – пунктирной стрелкой. Завершающее событие означает окончание всего комплекса работ (мероприятий).
В результате выполненных действий должен быть получен график наглядно отображающий последовательность выполнения ПОМ, их взаимосвязь и функциональную зависимость.
Б. Следующим этапом разработки графика является введение временной оси и построение плана работ с учетом продолжительности их выполнения. При этом может изменится нумерация событий. Кружок события делится на четыре сектора для указания соответствующих его параметров (номера события, раннего, позднего срока свершения события и резерва времени события). Работа (действительная) показывается сплошной ориентированной линией, длина ее отражает в масштабе времени продолжительность выполнения. Фиктивная или логическая связь изображается пунктирной направленной линией без указания ее продолжительности. Ожидание отражается сплошной линией.
Линия, отображающая работу, может дополняться соответствующими обозначениями: вверху ход или название работы, снизу значение времени выполнения, в скобках количество специалистов, наименования оборудования и место выполнения работы. Иногда (в наиболее ответственных случаях) могут указываться пункты, разделы инструкции, руководства, в соответствии с которыми выполняется мероприятие. Все это должно быть отражено на графике.
В. Расчет основных параметров сетевого графика.
Основными параметрами сетевого графика являются: сроки выполнения работ, их продолжительность, продолжительность критического пути, резервы.
Продолжительность работы носит случайный характер. Поэтому ее целесообразно оценивать по максимальным и минимальным значениям. Максимальная оценка продолжительности (i, j.)- й работы tmax (i, j.) называется пессимистической оценкой, а минимальная tmin (i, j.) оптимистической. Иногда эти оценки называются экспертными. Ожидаемая (планируемая) продолжительность работ tож и ее дисперсия σ² рассчитывается по формулам:
tож = (3tmin + 2 tmax) ⁄ 5
σ² = [(tmax + tmin) ⁄ 5] ²
По графику определяют продолжительность путей; максимальный по времени путь является критическим, в нашем случае tкр = 60 ч. Так как Тдир = 64 часа, то вероятность выполнения работ в директивное время определяется по формуле:
Р (tкр < Тдир) = Φ(Z),
где Φ(Z) – функция Лапласа, является табулированной и приведена в справочниках по теории вероятности. Аргумент функции вычисляется в соответствии с выражением
Z
= (Тдир –
tкр)
⁄
Σσ²кр
= (64-60) ⁄
2,4 = 1,70
Значит, Р (tкр < Тдир) = 0, 4554.
Экспериментально установлено, что если вероятность мала, то слишком мала вероятность выполнения всех работ в директивное время Тдир. Физически это означает, что tкр ≈ Тдир.
Если вероятность велика, то план получается не экономичным, так как Тдир >> tкр . В таком случае можно задавать меньшее Тдир.
Ранний срок свершения работы tp (j) равен максимальной продолжительности путей от исходного события до j-го и записывается в левом секторе кружка
tp (j) = max [tp (i) + tp (i, j)]
Поздний срок свершения события tп (i), являющийся разностью между продолжительностью критического пути tкр и максимальным путем от завершающего до данного события и определяется по формуле и записывается в правый сектор кружка
tп (j) = min [tп (i) - tож (i, j)]
Резерв времени события:
R(i) = tп (i) - tp (i)
Записывается резерв времени события в нижний сектор кружка. Он показывает на какой дополнительный срок можно задержать свершения данного события i , не увеличивая tкр . Из этого следует, что события летающие на критическом пути резервов не имеют, R(i)кр = 0.
Полный резерв работы Rп (i, j) = tп (j) - tp (i) – tож(i, j) Он показывает, на какое максимальное время можно увеличить продолжительность данной работы (или задержать начало ее выполнения), чтобы при этом длина максимального из полных путей, проходящих через эту работу, не превышала tкр. Полный резерв работы, лежащей на критическом пути, равен нулю: Rп (i, j)кр = 0.
Г. Анализ и оптимизация сетевого графика сводится к выбору оптимальных параметров сети в целях получения требуемой вероятности выполнения работ в директивное время, т.е. к построению различных вариантов планов и выбору лучшего из них, когда tкр минимально. Другими словами оптимизация сводится к перераспределению работ между критическим путем и малонагруженными путями для уменьшения критического. Оптимизация может проводится и по критерию людские и материальные ресурсы.
Приложение 1 Таблицы с исходными данными по вариантам
Вариант №1
Код ПОМ |
Наименование ПОМ |
Взаимосвязь ПОМ |
Продолжит. Tпр, ч |
|
Предшеств. |
Последующ. |
|||
а1 |
Постановка обсадных труб |
а1 |
а2 |
8 |
а2 |
Цементирование зон активных водотоков |
а2 |
а5 |
6 |
а3 |
Сооружение накопительных котлованов |
а1 |
а3 |
8 |
а4 |
Оборудование коммуникаций для сбора ОБ |
а1 |
а4 |
5 |
а5 |
Постановка запорной аппаратуры на устье скважины |
а3 |
а6 |
4 |
а6 |
Гидроизоляция дна, стенок, амбаров для сбора ОБ |
а5 а4 а6 |
а7 |
6 |
а7 |
Подготовка к отводу (откачке) ОБ |
а7 |
а8 |
4 |
а8 |
Складирование шлама в амбарах |
а8 |
а18 |
12 |
а9 |
Очистка БР для повторного использования по месту бурения |
а18 |
а19 |
12 |
а10 |
Загрузка БР для повторного использования на других скважинах (в контейнерах) |
а9 |
а19 |
12 |
а11 |
Отправка ОБ для захоронения |
а10 |
а19 |
8 |
а12 |
Вывоз ОБ на предприятия по переработке (кирпич, керамзит) |
а11 |
а19 |
12 |
а13 |
Сбор пролитой нефти |
а12 |
а19 |
6 |
а14 |
Откачка сточных вод в хранилище |
а13 |
а19 |
16 |
а15 |
Очистка сточных вод для повторного использования |
а14 |
а19 |
8 |
а16 |
Отвод сточных в нефтепромысловый коллектор |
а15 |
а19 |
10 |
а17 |
Учет ОБ (по видам) |
а16 |
а19 |
17 |
а18 |
Очистка бурового шлама от нефти |
а17 |
а19 |
6 |
а19 |
Утилизация и обезвреживание ОБ |
а19 |
а20 |
6 |
а20 |
Засыпка амбаров с ОБ |
а20 |
а21 |
4 |
а21 |
Рекультивирование земли (ландшафты ) |
- |
- |
10 |
Вариант №2
Код ПОМ |
Наименование ПОМ |
Взаимосвязь ПОМ |
Продолжит. Tпр, ч |
|
Предшеств. |
Последующ. |
|||
а1 |
Постановка обсадных труб |
а1 |
а2 |
8 |
а2 |
Цементирование зон активных водотоков |
а2 |
а5 |
5 |
а3 |
Сооружение накопительных котлованов |
а1 |
а3 |
8 |
а4 |
Оборудование коммуникаций для сбора ОБ |
а1 |
а4 |
5 |
а5 |
Постановка запорной аппаратуры на устье скважины |
а3 |
а6 |
6 |
а6 |
Гидроизоляция дна, стенок, амбаров для сбора ОБ |
а5 а4 а6 |
а7 |
4 |
а7 |
Подготовка к отводу (откачке) ОБ |
а7 |
а8 |
5 |
а8 |
Складирование шлама в амбарах |
а8 |
а18 |
12 |
а9 |
Очистка БР для повторного использования по месту бурения |
а18 |
а19 |
12 |
а10 |
Загрузка БР для повторного использования на других скважинах (в контейнерах) |
а9 |
а19 |
12 |
а11 |
Отправка ОБ для захоронения |
а10 |
а19 |
8 |
а12 |
Вывоз ОБ на предприятия по переработке (кирпич, керамзит) |
а11 |
а19 |
12 |
а13 |
Сбор пролитой нефти |
а12 |
а19 |
6 |
а14 |
Откачка сточных вод в хранилище |
а13 |
а19 |
16 |
а15 |
Очистка сточных вод для повторного использования |
а14 |
а19 |
8 |
а16 |
Отвод сточных в нефтепромысловый коллектор |
а15 |
а19 |
11 |
а17 |
Учет ОБ (по видам) |
а16 |
а19 |
16 |
а18 |
Очистка бурового шлама от нефти |
а17 |
а19 |
6 |
а19 |
Утилизация и обезвреживание ОБ |
а19 |
а20 |
6 |
а20 |
Засыпка амбаров с ОБ |
а20 |
а21 |
4 |
а21 |
Рекультивирование земли (ландшафты ) |
- |
- |
10 |
Вариант №3
Код ПОМ |
Наименование ПОМ |
Взаимосвязь ПОМ |
Продолжит. Tпр, ч |
|
Предшеств. |
Последующ. |
|||
а1 |
Постановка обсадных труб |
а1 |
а2 |
8 |
а2 |
Цементирование зон активных водотоков |
а2 |
а5 |
6 |
а3 |
Сооружение накопительных котлованов |
а1 |
а3 |
8 |
а4 |
Оборудование коммуникаций для сбора ОБ |
а1 |
а4 |
5 |
а5 |
Постановка запорной аппаратуры на устье скважины |
а3 |
а6 |
4 |
а6 |
Гидроизоляция дна, стенок, амбаров для сбора ОБ |
а5 а4 а6 |
а7 |
6 |
а7 |
Подготовка к отводу (откачке) ОБ |
а7 |
а8 |
4 |
а8 |
Складирование шлама в амбарах |
а8 |
а18 |
12 |
а9 |
Очистка БР для повторного использования по месту бурения |
а18 |
а19 |
11 |
а10 |
Загрузка БР для повторного использования на других скважинах (в контейнерах) |
а9 |
а19 |
12 |
а11 |
Отправка ОБ для захоронения |
а10 |
а19 |
8 |
а12 |
Вывоз ОБ на предприятия по переработке (кирпич, керамзит) |
а11 |
а19 |
13 |
а13 |
Сбор пролитой нефти |
а12 |
а19 |
6 |
а14 |
Откачка сточных вод в хранилище |
а13 |
а19 |
16 |
а15 |
Очистка сточных вод для повторного использования |
а14 |
а19 |
8 |
а16 |
Отвод сточных в нефтепромысловый коллектор |
а15 |
а19 |
10 |
а17 |
Учет ОБ (по видам) |
а16 |
а19 |
17 |
а18 |
Очистка бурового шлама от нефти |
а17 |
а19 |
7 |
а19 |
Утилизация и обезвреживание ОБ |
а19 |
а20 |
6 |
а20 |
Засыпка амбаров с ОБ |
а20 |
а21 |
3 |
а21 |
Рекультивирование земли (ландшафты ) |
- |
- |
10 |
Вариант №4
Код ПОМ |
Наименование ПОМ |
Взаимосвязь ПОМ |
Продолжит. Tпр, ч |
|
Предшеств. |
Последующ. |
|||
а1 |
Постановка обсадных труб |
а1 |
а2 |
7 |
а2 |
Цементирование зон активных водотоков |
а2 |
а5 |
8 |
а3 |
Сооружение накопительных котлованов |
а1 |
а3 |
9 |
а4 |
Оборудование коммуникаций для сбора ОБ |
а1 |
а4 |
5 |
а5 |
Постановка запорной аппаратуры на устье скважины |
а3 |
а6 |
4 |
а6 |
Гидроизоляция дна, стенок, амбаров для сбора ОБ |
а5 а4 а6 |
а7 |
4 |
а7 |
Подготовка к отводу (откачке) ОБ |
а7 |
а8 |
4 |
а8 |
Складирование шлама в амбарах |
а8 |
а18 |
12 |
а9 |
Очистка БР для повторного использования по месту бурения |
а18 |
а19 |
12 |
а10 |
Загрузка БР для повторного использования на других скважинах (в контейнерах) |
а9 |
а19 |
12 |
а11 |
Отправка ОБ для захоронения |
а10 |
а19 |
8 |
а12 |
Вывоз ОБ на предприятия по переработке (кирпич, керамзит) |
а11 |
а19 |
12 |
а13 |
Сбор пролитой нефти |
а12 |
а19 |
6 |
а14 |
Откачка сточных вод в хранилище |
а13 |
а19 |
16 |
а15 |
Очистка сточных вод для повторного использования |
а14 |
а19 |
8 |
а16 |
Отвод сточных в нефтепромысловый коллектор |
а15 |
а19 |
11 |
а17 |
Учет ОБ (по видам) |
а16 |
а19 |
17 |
а18 |
Очистка бурового шлама от нефти |
а17 |
а19 |
6 |
а19 |
Утилизация и обезвреживание ОБ |
а19 |
а20 |
6 |
а20 |
Засыпка амбаров с ОБ |
а20 |
а21 |
5 |
а21 |
Рекультивирование земли (ландшафты ) |
- |
- |
10 |