مدل برنامه‌ریزی توزیع فرآورده‌های نفتی با لحاظ محدودیت‌های ناوگان و زیرساخت‌های حمل‌ونقل در ایران

نوع مقاله : ترویجی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی برنامه‌ریزی حمل‌و‌نقل، دانشکده مهندسی حمل‌و‌نقل، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استادیار گروه مهندسی برنامه‌ریزی حمل‌ونقل، دانشکده مهندسی حمل‌و‌نقل، دانشگاه صنعتی اصفهان

3 ریاست اداره حمل‌و‌نقل زمینی شرکت ملی پخش فرآورده‌های نفتی ایران

چکیده

پالایشگاه‌ها، انبارها و نقاط تقاضا، اجزای اصلی تشکیل‌دهنده شبکه توزیع فرآورده‌های نفتی هستند. پراکندگی نامتوازن اجزای تشکیل‌دهنده شبکه توزیع، افزایش تقاضا در سال‌های اخیر و تفاوت زیرساخت‌ گونه‌های مختلف حمل‌ونقل بین اجزای تشکیل‌دهنده شبکه، توزیع بهینه فرآورده‌ها را می‌طلبد. در پژوهش حاضر، حمل‌ونقل بهینه‌ی فرآورده‌های نفتی از پالایشگاه‌ها تا شبکه انبارها و از انبارها تا نقاط تقاضا، با استفاده از گونه‌های خط لوله، جاده و ریل، مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفته است. یک مدل بهینه‌سازی ریاضی LP با هدف کمینه‌سازی هزینه‌های حمل‌ونقل در شبکه تأمین فرآورده‌های نفتی، با رویکرد برآورد تقاضای مصرف‌کنندگان در یک افق زمانی مشخص ارائه شده است. برای حل مسئله، یک شبکه‌ی واقعی در نرم‌افزار بهینه‌سازی GAMS پیاده‌سازی شده و با استفاده از حل‌کننده‌ی CPLEX اجرا شده است. جهت ارزیابی مدل ریاضی پیشنهادی، سه سناریو مبتنی بر افزایش ظرفیت انبارها، افزایش تولیدات پالایشگاه‌ها و افزایش موجودی اولیه انبارها تعریف گردید. نتایج حاصله نشان‌دهنده‌ی آن است که پیاده‌سازی هر یک از سناریوها سبب افزایش بهره‌وری گونه‌ی خط لوله و کاهش مجموع هزینه‌ها می‌گردد. بااین‌حال، در سناریوی افزایش تولیدات میزان کاهش هزینه‌ها بیشتر از سایر سناریوها است. هم‌چنین در سناریوی متناظر با افزایش تولیدات پالایشگاه‌ها، درصد حمل هر یک از فرآورده‌ها با خط لوله بیشتر از سایر سناریو‌ها است. نتایج حاصله می‌تواند به عنوان ابزاری جهت برنامه‌ریزی یکپارچه و تضمین برآورده شدن تقاضای مصرف‌کنندگان، مورد استفاده مدیران در حوزه توزیع فرآورده‌های نفتی قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Petroleum Products Distribution Planning Model in Terms of Fleet Constraints and Transportation Infrastructure in Iran

نویسندگان [English]

  • amirhosein alafeepour 1
  • Mohammad Tamannaei 2
  • vahid naserzaeem 3
1 Faculty of transportation planning engineering, Isfahan University of technology
2 Faculty of industrial and systems engineering, Isfahan University of technology
3 National Iranian oil products distribution company
چکیده [English]

Refineries, warehouses and demand points are the main components of the petroleum products distribution network. The unbalanced distribution of the network components, increasing demand in recent years, and the difference in the infrastructure of various transportation modes between the components of the network, require the optimal distribution of the products. In the present study, the optimal transportation of the petroleum products from the refineries to the warehouse and from warehouses to demand points has been analyzed through the pipeline network, road and rail types. A mathematical model is presented with the aim of minimizing transportation costs in the petroleum supply chain, in order to satisfy demand over a specific time horizon. To solve the problem, a real network is implemented in GAMS optimization software.

کلیدواژه‌ها [English]

  • supply chain
  • Optimization
  • Petroleum Products
  • transportation
[1] Mentzer, J.T., et al., Defining supply chain management. Journal of Business logistics, 2001. 22(2): pp. 1-25.
[2] Kazemi, Y. and J. Szmerekovsky, Modeling downstream petroleum supply chain: The importance of multi-mode transportation to strategic planning. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 2015. 83: pp. 111-125.
[3] Nasab, N.M. and M. Amin-Naseri, Designing an integrated model for a multi-period, multi-echelon and multi-product petroleum supply chain. Energy, 2016. 114: pp. 708-733.
[4] ایران، ش.م.پ.ف.ه.ن.، تحلیل، طراحی و پیاده‌سازی نظام برنامه‌ریزی توزیع فرآورده‌های نفتی. 1386.
[5] Ghaithan, A.M., A. Attia, and S.O. Duffuaa, Multi-objective optimization model for a downstream oil and gas supply chain. Applied Mathematical Modelling, 2017. 52: pp. 689-708.
[6] Al-Qahtani, K. and A. Elkamel, Multisite facility network integration design and coordination: An application to the refining industry. Computers & Chemical Engineering, 2008. 32(10): pp. 2189-2202.
[7] Fernandes, L.J., S. Relvas, and A.P. Barbosa-Póvoa, Strategic network design of downstream petroleum supply chains: single versus multi-entity participation. Chemical engineering research and design, 2013. 91(8): pp. 1557-1587.
[8] Wang, B., et al., Optimisation of a downstream oil supply chain with new pipeline route planning. Chemical Engineering Research and Design, 2019. 145: pp. 300-313.
[9] Escudero, L.F., F.J. Quintana, and J. Salmerón, CORO, a modeling and an algorithmic framework for oil supply, transformation and distribution optimization under uncertainty. European Journal of Operational Research, 1999. 114(3): pp. 638-656.
[10] MirHassani, S., An operational planning model for petroleum products logistics under uncertainty. Applied Mathematics and Computation, 2008. 196(2): pp. 744-751.
[11] Sear, T., Logistics planning in the downstream oil industry. Journal of the Operational Research Society, 1993. 44(1): pp. 9-17.
[12] Verma, M., V. Verter, and N. Zufferey, A bi-objective model for planning and managing rail-truck intermodal transportation of hazardous materials. Transportation research part E: logistics and transportation review, 2012. 48(1): pp. 132-149.
[13] Kim, Y., et al., An integrated model of supply network and production planning for multiple fuel products of multi-site refineries. Computers & Chemical Engineering, 2008. 32(11): pp. 2529-2535.
[14] Strogen, B., et al., Environmental, public health, and safety assessment of fuel pipelines and other freight transportation modes. Applied energy, 2016. 171: pp. 266-276.
[15] Cosham, A. and P. Hopkins. The assessment of corrosion in pipelines–Guidance in the pipeline defect assessment manual (PDAM). in Pipeline pigging and integrity management conference, Amsterdam, The Netherlands. 2004.