确定生物质原料供应链网络的方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种确定生物质原料供应链网络的方法及装置，该方法包括：获取目标范围内的地理信息；根据所述地理信息确定生物质原料的需求节点的选址位置；根据所述选址位置构建初始生物质原料供应链网络模型；优化所述初始生物质原料供应链网络模型，并将优化结果确定为所述目标范围内的生物质原料供应链网络。本申请实施例可以降低生物原料的收集、运输和储存等成本，提高生物质原料供应链体系的经济实用性。

【技术实现步骤摘要】
确定生物质原料供应链网络的方法及装置
本申请涉及生物质原料供应链研究
，尤其是涉及一种确定生物质原料供应链网络的方法及装置。
技术介绍
在石油资源逐渐枯竭、油价居高不下、环境污染日益严重的背景下，以生物质资源(农作物、树木等植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物)为原料生产的生物燃料是目前国内外研究替代能源的一个热点。但是由于生物质原料具有地理分布的分散性、季节性、能量密度低、体积大、含水量高等特点，导致生物原料的收集困难，运输、储存等成本较高，是制约其大规模利用的主要瓶颈。有鉴于此，目前亟需需要建立一个完善的生物质原料供应链体系，以解决生物原料的收集困难，运输、储存等成本较高等问题。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种确定生物质原料供应链网络的方法及装置，以降低生物原料的收集、运输和储存等成本，提高生物质原料供应链体系的经济实用性。为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种确定生物质原料供应链网络的方法，包括：获取目标范围内的地理信息；根据所述地理信息确定生物质原料的需求节点的选址位置；根据所述选址位置构建初始生物质原料供应链网络模型；优化所述初始生物质原料供应链网络模型，并将优化结果确定为所述目标范围内的生物质原料供应链网络。本申请实施例的确定生物质原料供应链网络的方法，所述目标范围内的地理信息包括：区域地理边界分布、铁路交通运输网络分布、公路交通运输网络分布、水体分布、城市和村庄分布、人口分布、生物质资源产量分布及生物质资源竞争者分布。本申请实施例的确定生物质原料供应链网络的方法，所述生物质原料的需求节点的选址位置满足以下约束条件：需求节点的选址位置距离国家公路干线不超过预设的第一距离；需求节点的选址位置距离铁路线路不超过预设的第二距离；需求节点的选址位置周边的居住人口不低于预设的人口规模阈值；需求节点的选址位置距离水域不超过预设的第三距离；以需求节点的选址位置为中心，并以指定第四距离为半径的地域范围内，生物质原料资源年产量不低于预设的资源年产量阈值；以需求节点的选址位置为中心，并以指定第四距离为半径的地域范围内不存在生物质资源竞争者。本申请实施例的确定生物质原料供应链网络的方法，所述初始生物质原料供应链网络模型，包括：其中，C表示初始生物质原料供应链网络的总成本，cij表示第i个供给节点向第j个需求节点供应生物质原料时的原料交付成本，eij表示第i个供给节点向第j个需求节点供应生物质原料时原料收集及运输中消耗的化石能源总量，gij表示第i个供给节点向第j个需求节点供应生物质原料时原料收集及运输中排放的温室效应气体总量，α表示每单位原料收集及运输消耗的能耗成本，β表示每单位原料收集及运输排放的温室效应气体造成的环境成本，s表示支付给生物质原料所有者每单位生物质原料的费用，h表示收集每单位生物质原料的成本，tlu表示装卸成本，td表示与运输距离成正比的变量成本，dij表示从第i个供给节点到第j个需求节点的距离，qij表示从第i个供给节点到第j个需求节点的运量，eh表示收集每单位原料消耗的化石能源量，etr表示运输每单位原料消耗的化石能源量，gh表示收集每单位原料所需排放的温室效应气体量，gtr表示运输每单位原料所需排放的温室效应气体量，J表示生物质原料的需求节点的上限数量，I表示生物质原料的供给节点的上限数量。本申请实施例的确定生物质原料供应链网络的方法，所述初始生物质原料供应链网络模型满足以下约束条件：其中，bi表示第i个供给节点的供应能力，sj表示第j个需求节点的生产能力，D为所有生物质原料的需求节点的需求量之和，r表示生物质原料的转化率，表示是否将候选位置j作为生物质原料的需求节点的选址位置，Smin和Smax分别表示需求节点处允许的最小和最大生产能力。另一方面，本申请实施例还提供了一种确定生物质原料供应链网络的装置，包括：地理信息获取模块，用于获取目标范围内的地理信息；选址位置确定模块，用于根据所述地理信息确定生物质原料的需求节点的选址位置；供应链模型构建模块，用于根据所述选址位置构建初始生物质原料供应链网络模型；供应链模型优化模块，用于优化所述初始生物质原料供应链网络模型，并将优化结果确定为所述目标范围内的生物质原料供应链网络。本申请实施例的确定生物质原料供应链网络的装置，所述目标范围内的地理信息包括：区域地理边界分布、铁路交通运输网络分布、公路交通运输网络分布、水体分布、城市和村庄分布、人口分布、生物质资源产量分布及生物质资源竞争者分布。本申请实施例的确定生物质原料供应链网络的装置，所述生物质原料的需求节点的选址位置满足以下约束条件：需求节点的选址位置距离国家公路干线不超过预设的第一距离；需求节点的选址位置距离铁路线路不超过预设的第二距离；需求节点的选址位置周边的居住人口不低于预设的人口规模阈值；需求节点的选址位置距离水域不超过预设的第三距离；以需求节点的选址位置为中心，并以指定第四距离为半径的地域范围内，生物质原料资源年产量不低于预设的资源年产量阈值；以需求节点的选址位置为中心，并以指定第四距离为半径的地域范围内不存在生物质资源竞争者。本申请实施例的确定生物质原料供应链网络的装置，所述初始生物质原料供应链网络模型，包括：其中，C表示初始生物质原料供应链网络的总成本，cij表示第i个供给节点向第j个需求节点供应生物质原料时的原料交付成本，eij表示第i个供给节点向第j个需求节点供应生物质原料时原料收集及运输中消耗的化石能源总量，gij表示第i个供给节点向第j个需求节点供应生物质原料时原料收集及运输中排放的温室效应气体总量，α表示每单位原料收集及运输消耗的能耗成本，β表示每单位原料收集及运输排放的温室效应气体造成的环境成本，s表示支付给生物质原料所有者每单位生物质原料的费用，h表示收集每单位生物质原料的成本，tlu表示装卸成本，td表示与运输距离成正比的变量成本，dij表示从第i个供给节点到第j个需求节点的距离，qij表示从第i个供给节点到第j个需求节点的运量，eh表示收集每单位原料消耗的化石能源量，etr表示运输每单位原料消耗的化石能源量，gh表示收集每单位原料所需排放的温室效应气体量，gtr表示运输每单位原料所需排放的温室效应气体量，J表示生物质原料的需求节点的上限数量，I表示生物质原料的供给节点的上限数量。本申请实施例的确定生物质原料供应链网络的装置，所述初始生物质原料供应链网络模型满足以下约束条件：其中，bi表示第i个供给节点的供应能力，sj表示第j个需求节点的生产能力，D为所有生物质原料的需求节点的需求量之和，r表示生物质原料的转化率，表示是否将候选位置j作为生物质原料的需求节点的选址位置，Smin和Smax分别表示需求节点处允许的最小和最大生产能力。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，在本申请实例中，由于地理信息一般包含多项参考指标，因此在建模时基于地理信息可以更加全面的考虑到多方面的成本影响因素，而通过模型优化可以实现生物燃料供应链系统的总成本最小，从而降低了生物原料的收集、运输和储存等成本，在保证原料稳定供应的同时，提高了生物质原料供应链体系的经济实用性，因而有利于生物燃料产业的于大规模利用和推广。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定生物质原料供应链网络的方法，其特征在于，包括：获取目标范围内的地理信息；根据所述地理信息确定生物质原料的需求节点的选址位置；根据所述选址位置构建初始生物质原料供应链网络模型；优化所述初始生物质原料供应链网络模型，并将优化结果确定为所述目标范围内的生物质原料供应链网络。

【技术特征摘要】
1.一种确定生物质原料供应链网络的方法，其特征在于，包括：获取目标范围内的地理信息；根据所述地理信息确定生物质原料的需求节点的选址位置；根据所述选址位置构建初始生物质原料供应链网络模型；优化所述初始生物质原料供应链网络模型，并将优化结果确定为所述目标范围内的生物质原料供应链网络。2.如权利要求1所述的确定生物质原料供应链网络的方法，其特征在于，所述目标范围内的地理信息包括：区域地理边界分布、铁路交通运输网络分布、公路交通运输网络分布、水体分布、城市和村庄分布、人口分布、生物质资源产量分布及生物质资源竞争者分布。3.如权利要求1所述的确定生物质原料供应链网络的方法，其特征在于，所述生物质原料的需求节点的选址位置满足以下约束条件：需求节点的选址位置距离国家公路干线不超过预设的第一距离；需求节点的选址位置距离铁路线路不超过预设的第二距离；需求节点的选址位置周边的居住人口不低于预设的人口规模阈值；需求节点的选址位置距离水域不超过预设的第三距离；以需求节点的选址位置为中心，并以指定第四距离为半径的地域范围内，生物质原料资源年产量不低于预设的资源年产量阈值；以需求节点的选址位置为中心，并以指定第四距离为半径的地域范围内不存在生物质资源竞争者。4.如权利要求1所述的确定生物质原料供应链网络的方法，其特征在于，所述初始生物质原料供应链网络模型，包括：其中，C表示初始生物质原料供应链网络的总成本，cij表示第i个供给节点向第j个需求节点供应生物质原料时的原料交付成本，eij表示第i个供给节点向第j个需求节点供应生物质原料时原料收集及运输中消耗的化石能源总量，gij表示第i个供给节点向第j个需求节点供应生物质原料时原料收集及运输中排放的温室效应气体总量，α表示每单位原料收集及运输消耗的能耗成本，β表示每单位原料收集及运输排放的温室效应气体造成的环境成本，s表示支付给生物质原料所有者每单位生物质原料的费用，h表示收集每单位生物质原料的成本，tlu表示装卸成本，td表示与运输距离成正比的变量成本，dij表示从第i个供给节点到第j个需求节点的距离，qij表示从第i个供给节点到第j个需求节点的运量，eh表示收集每单位原料消耗的化石能源量，etr表示运输每单位原料消耗的化石能源量，gh表示收集每单位原料所需排放的温室效应气体量，gtr表示运输每单位原料所需排放的温室效应气体量，J表示生物质原料的需求节点的上限数量，I表示生物质原料的供给节点的上限数量。5.如权利要求4所述的确定生物质原料供应链网络的方法，其特征在于，所述初始生物质原料供应链网络模型满足以下约束条件：1)、2)、3)、4)、5)、6)、其中，bi表示第i个供给节点的供应能力，sj表示第j个需求节点的生产能力，D为所有生物质原料的需求节点的需求量之和，r表示生物质原料的转化率，表示是否将候选位置j作为生物质原料的需求节点的选址位置，Smin和Smax分别表示需求节点处允许的最小和最大生产能力。6.一种确定生物质原料供应链网络的装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤丽，于亚杰，王金江，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11