Применение генетического алгоритма для задач проектирования магистральных газопроводов


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследован вопрос оценки нового подхода для процесса проектирования маршрута трубопровода с помощью синтеза алгоритмов искусственного интеллекта и данных дистанционного зондирования Земли. В целях эффективного строительства газопроводов необходим тщательный комплексный анализ множества геологических, экологических, экономических и инфраструктурных факторов. Проектирование маршрута основано на принципе построения траектории наименьшей стоимости. Для этого проведен многофакторный анализ территории по ключевым параметрам, влияющим на финансовые затраты при строительстве. Выделены следующие группы признаков: водные преграды, геоморфологические факторы, существующие транспортные магистрали, особо охраняемые природные зоны и близость к крупным населенным пунктам. Изучен и адаптирован подход многофакторного анализа пригодности, на основе которого формировалась карта стоимости, используемая при поиске пути наименьшей стоимости. Основным результатом работы является полученное программное решение, обеспечивающее оптимизацию весовых коэффициентов при многофакторном анализе территорий для прокладки магистральных газопроводов на основе генетического алгоритма. К преимуществам предложенного подхода относятся автоматизация процесса и учет региональных особенностей территорий. В качестве практического применения разработаны траектории, обеспечивающие решение задачи газификации Красноярского края Российской Федерации.

Об авторах

Василий Константинович Лобанов

Российский университет дружбы народов

Email: lobanov-vk@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0001-8163-9663
SPIN-код: 7266-5340

старший преподаватель кафедры механики и процессов управления, инженерная академия

Российская Федерация, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Мария Сергеевна Кондрашина

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: 1132236536@rudn.ru
ORCID iD: 0009-0008-8526-9143

магистр кафедры механики и процессов управления, инженерная академия

Российская Федерация, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Шамиль Магомедэминович Гаджиев

Российский университет дружбы народов

Email: 1132236511@rudn.ru
ORCID iD: 0009-0006-1570-4133

магистр кафедры механики и процессов управления, инженерная академия

Российская Федерация, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Список литературы

  1. Novoselova IY. Socio-ecological-economic selection of the oil pipeline route. Regional Environmental Issues. 2024;(5):85-90. (In Russ.) https://doi.org/10.24412/1728-323X-2024-5-85-89 EDN: VZGQNH
  2. Voronin KS, Grigorieva PV, Cherenstov DA. Methods for estimating the pipeline construction cost when choosing its route. Oil and Gas Studies. 2018;(3):87-91. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/0445-0108-2018-3-87-91 EDN: XTHSLR
  3. Arya AK, Jain R, Yadav S, Bisht S, Gautam S. Recent trends in gas pipeline optimization. Materials Today: Proceedings. 2022;57(4):1455-1461. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.11.232
  4. Bozdağ A, Yavuz F, Günay AS. AHP and GIS based land suitability analysis for Cihanbeyli (Turkey) county. Environmental Earth Sciences. 2016;75(9):1-15. https://doi.org/10.1007/s12665-016-5558-9 EDN: OCVRFR
  5. Gyabeng BA. Selection of optimum petroleum pipeline routes using a multi-criteria decision analysis and GIS least-cost path approach. International Journal of Scientific and Research Publications (IJSRP). 2022;10(6):572-579. http://doi.org/10.29322/IJSRP.10.06.2020.p10270
  6. Durmaz Aİ, Ünal EÖ, Aydın CC. Automatic pipeline route design with multi-criteria evaluation based on least-cost path analysis and line-based cartographic simpli-fication: A case study of the Mus project in Turkey. ISPRS International Journal of Geo-Information. 2019;8(4):173. https://doi.org/10.3390/ijgi8040173
  7. Nirala PK, Kumar M, Singh P, Singh P, Das B. Route alignment selection and planning for Ganga Express Way from Meerut to Prayagraj region based on multi-criteria decision analysis techniques with geographic information systems and remote sensing techniques. Chinese Journal of Urban and Environmental Studies. 2025;13(2):2550012. https://doi.org/10.1142/S2345748125500125
  8. Hart PE, Nilsson NJ, Raphael BA. A formal basis for the heuristic determination of minimum cost paths. IEEE Transactions on Systems Science and Cybernetics. 1968;4(2):100-107. http://doi.org/10.1109/TSSC.1968.300136
  9. Holland JH. Adaptation in natural and artificial systems. MIT Press Publ.; 1992. ISBN 0262581116, 9780262581110
  10. Naaman DW, Ahmed BT, Ibrahim IM. Optimiza-tion by Nature: A Review of Genetic Algorithm Techniques. The Indonesian Journal of Computer Science (IJCS). 2025;14(1):268-284. https://doi.org/10.33022/ijcs.v14i1.4596

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).