Критерии оптимальности

Среди множества трасс, которыми можно соединить две или несколько конечных и промежуточных точек, могут быть лучшие и худшие. Понятия «лучшие» или «худшие» приобретают реаль­ный смысл, если оценка достоинства и недостатков трассы про­водится с помощью общей для трассы в целом и ее элементов меры, или критерия. Если использовать для оценки трассы один критерий, то оптимальная трасса будет лучшей только с точки зрения какого-либо одного качества, характеризуемого этим критерием, но в то же время она может быть не лучшей с точки зрения другого качества.

Все критерии можно разделить на две группы: группу кри­териев, обладающих свойством аддитивности (аддитивность — свойство величины, заключающееся в том, что полное ее значе­ние равно сумме значений ее частей при любом их числе), и группу критериев, не обладающих этим свойством. Критерии первой группы не зависят от пути, по которому проходит трасса, а критерии второй группы — зависят.

Охарактеризуем основные критерии, используемые при вы­боре оптимальных трасс трубопроводов.

Приведенные затраты. Общепризнанным критерием, универ­сально учитывающим большинство требований, при которых до­стигается основной экономический эффект (нормативная отдача от каждого вложенного в дело рубля при минимуме эксплуата­ционных издержек), являются приведенные затраты, определяе­мые выражением

где К —капитальные вложения; с — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; Э — ежегодные эксплуа­тационные издержки.

Капитальные вложения на строительство магистрального трубопровода складываются из затрат на строительство линей­ной части трубопровода (К₁), на строительство компрессорных или насосных станций (К₂), резервуарных парков и промежу­точных хранилищ газа, если они необходимы (К₃), и других сооружений, т. е.

Нормативный коэффициент эффективности капиталовложений принимается для всех сооружаемых промышленных объектов равным 0,12. Приведенные затраты являются аддитивным кри­терием, поскольку общие капитальные вложения равны сумме капитальных вложений на строительство любого числа объектов трубопровода, в том числе линейной части и отдельных ее эле­ментов.

Длина трубопровода. Необходимость в использовании такого критерия может возникнуть при выборе кратчайшей трассы, про­ходящей по местности, на характеристики которой наложены определенные ограничения.

Трудовые затраты. Использование этого критерия может быть целесообразным при уточнении положения трассы на мест­ности после выбора ее генерального направления. Расчет в этом случае проводится только по трудовым затратам на сооруже­ние трубопровода. Существенного изменения длины трассы при этом не произойдет, но с учетом конкретных условий местности, полученных либо по крупномасштабным картам, либо на осно­вании изысканий вдоль генеральной трассы, уточняется ее пла­новое положение в ограниченном пределе. Таким образом, кри­терий трудовых затрат более тонко реагирует на условия со­оружения трубопровода, позволяет рассмотреть различные варианты производства работ и организации строительства на отдельных участках.

Надежность функционирования трубопровода. Надежность магистрального трубопровода зависит от различных факторов (качества материалов, технологии строительства, эксплуатации и др.). В конечном итоге должна быть обеспечена наибольшая вероятность безотказной эксплуатации трубопровода.

Время строительства. Самостоятельно этот критерий может использоваться в случаях, когда быстрейшее окончание строи­тельства является главной целью. Время может быть как адди­тивным, так и неаддитивным критерием. Например, при выборе трассы, для которой вероятность закончить строительство тру­бопровода в заданный срок должна быть максимальной, крите­рий является функцией пути. Критерий времени можно исполь­зовать в качестве дополнительного. Например, требуется вы­брать трассу, лучшую по приведенным затратам; если их окажется несколько, то выбирать такую, время строительства трубопровода вдоль которой будет минимальным. В этом случае в качестве второго аддитивного критерия можно использовать среднее время строительства единицы длины трубопровода соот­ветствующим строительно-монтажным подразделением.