JP7402389B2 - Material operation planning device and material operation planning program - Google Patents
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Description
本発明は、資材運用計画装置及び資材運用計画プログラムに関する。 The present invention relates to a material management planning device and a material management planning program.
火力発電所等のプラントでは様々な種類の燃料が使用されており、異なる特性をもつ多用な燃料を運搬船から受け入れてから複数の貯蔵施設を経由してプラントで使用されるまでを安全、確実かつ効率良くスケジューリングする技術が求められている。 Various types of fuel are used in plants such as thermal power plants, and it is necessary to safely, reliably and securely transport the various types of fuels with different characteristics from the time they are received from the carrier to the time they are used at the plant via multiple storage facilities. There is a need for efficient scheduling technology.
発電機の起動や停止を計画する技術が開示されている(特許文献1)。当該技術では、系統規模の拡大に伴う計算時間の増加に対して、高速に解を得ることのできる優先リスト法を導入している。得られた優先リスト法による解を基にして、さらに複数個の初期解を生成し、この解の中で良くなる見込みのある解だけに短時間で良質な解を生成するいくつかのヒューリスティック手法を適用している。 A technique for planning the start and stop of a generator has been disclosed (Patent Document 1). This technology introduces a priority list method that can quickly obtain a solution to cope with the increase in calculation time associated with the expansion of the system scale. Several heuristic methods are used to generate multiple initial solutions based on the solution obtained using the priority list method, and to generate high-quality solutions in a short time only for those solutions that are likely to improve. is applied.
ところで、燃料等の資材の運用はプラントの使用状況等に応じて、その都度、見直す必要がある。このような資材の運用計画は、検討すべき要素が多く、それらが複雑に関係しているため、熟練の担当者が行っているのが現状である。しかしながら、非常に高い熟練度を必要し、計画の作成に長い時間が掛かるという問題がある。また、少数の熟練技術者のノウハウにプラントの運用計画が強く依存することになっている。 By the way, the operation of materials such as fuel needs to be reviewed each time depending on the usage status of the plant. Currently, planning for the use of such materials is carried out by experienced personnel, as there are many factors to consider and they are intricately related. However, there are problems in that it requires a very high level of skill and takes a long time to create a plan. In addition, plant operation plans are heavily dependent on the know-how of a small number of skilled engineers.
一方、このような資材運用計画をコンピュータを用いて作成する場合、取り得る状態を全探索する際に莫大な計算リソースを使用することが必要となる。 On the other hand, when creating such a material management plan using a computer, it is necessary to use enormous computational resources when searching all possible states.
本発明の1つの態様は、期間毎の、資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する条件、資材の消費施設における消費量に関する条件及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する条件を含む前提条件と、前期間における前記運搬手段による資材の搬入量、前記貯蔵施設における資材の貯蔵量及び前記消費施設における資材の消費量の組み合わせからなる前期間の資材運用計画と、に基づいて、前記前期間よりも将来の期間における前記運搬手段による資材の搬入量、前記貯蔵施設における資材の貯蔵量及び前記消費施設における資材の消費量の組み合わせからなる次期間の資材運用計画を複数算出する資材運用計画算出手段と、前記次期間における複数の資材運用計画毎に評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記次期間における複数の資材運用計画から有効な資材運用計画を選択する資材運用計画選択手段と、を備え、前記資材運用計画算出手段は、前記資材運用計画選択手段において選択された資材運用計画を新たな前期間における資材運用計画として、さらに次期間の資材運用計画を複数算出することを特徴とする資材運用計画装置である。 One aspect of the present invention is to set preconditions including, for each period, conditions regarding the storage amount of materials at a storage facility, conditions regarding the consumption amount at a material consumption facility, and conditions regarding the amount brought in by a transportation means for bringing in the materials; A material operation plan for the previous period consisting of a combination of the amount of materials brought in by the transportation means during the period, the amount of materials stored in the storage facility, and the amount of material consumed at the consumption facility, in the future than in the previous period. a material operation plan calculation means for calculating a plurality of material operation plans for the next period consisting of a combination of the amount of materials brought in by the transportation means, the amount of materials stored in the storage facility, and the amount of consumption of materials at the consumption facility during the period; Material operation plan selection means for calculating an evaluation value for each of the plurality of material operation plans in the next period, and selecting an effective material operation plan from the plurality of material operation plans in the next period based on the evaluation value. , wherein the material management plan calculation means calculates the material management plan selected by the material management plan selection means as a new material management plan for the previous period, and further calculates a plurality of material management plans for the next period. It is an operation planning device.
本発明の別の態様は、コンピュータを、期間毎の、資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する条件、資材の消費施設における消費量に関する条件及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する条件を含む前提条件と、前期間における前記運搬手段による資材の搬入量、前記貯蔵施設における資材の貯蔵量及び前記消費施設における資材の消費量の組み合わせからなる前期間の資材運用計画と、に基づいて、前記前期間よりも将来の期間における前記運搬手段による資材の搬入量、前記貯蔵施設における資材の貯蔵量及び前記消費施設における資材の消費量の組み合わせからなる次期間の資材運用計画を複数算出する資材運用計画算出手段と、前記次期間における複数の資材運用計画毎に評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記次期間における複数の資材運用計画から有効な資材運用計画を選択する資材運用計画選択手段と、として機能させ、前記資材運用計画算出手段は、前記資材運用計画選択手段において選択された資材運用計画を新たな前期間における資材運用計画として、さらに次期間の資材運用計画を複数算出することを特徴とする資材運用計画プログラムである。 Another aspect of the present invention provides a computer with preconditions that include, for each period, conditions regarding the storage amount of materials at a storage facility, conditions regarding the consumption amount at a material consumption facility, and conditions regarding the amount of materials brought in by means of transportation. and a material operation plan for the previous period consisting of a combination of the amount of materials brought in by the transportation means, the storage amount of materials at the storage facility, and the consumption amount of materials at the consumption facility in the previous period. material operation plan calculation for calculating a plurality of material operation plans for the next period, which are made up of a combination of the amount of materials brought in by the transportation means, the storage amount of materials at the storage facility, and the consumption amount of materials at the consumption facility in a period in the future than means, and material operation plan selection means that calculates an evaluation value for each of the plurality of material operation plans in the next period, and selects an effective material operation plan from the plurality of material operation plans in the next period based on the evaluation value. , and the material management plan calculation means calculates the material management plan selected by the material management plan selection means as a new material management plan for the previous period, and further calculates a plurality of material management plans for the next period. This is a material management planning program with special features.
ここで、資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する条件は、前記貯蔵施設の使用可能性、前記貯蔵施設の貯蔵可能量を含み、資材の消費施設における消費量に関する条件は、前記消費施設の稼働率、前記消費施設での資材の使用量を含み、資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する条件は、前記運搬手段における資材の積載量、前記運搬手段から前記貯蔵施設への資材の搬入量を含む、ことが好適である。 Here, the conditions regarding the storage amount in the material storage facility include the usability of the storage facility and the storable amount of the storage facility, and the conditions regarding the consumption amount at the material consumption facility include the operating rate of the consumption facility, Conditions regarding the amount of materials brought in by the transportation means that brings in the materials, including the amount of materials used at the consumption facility, include the amount of materials loaded in the transportation means, and the amount of materials brought from the transportation means to the storage facility. It is preferable that
また、前記評価値は、運搬手段の状態、貯蔵施設における資材の貯蔵量、消費施設における資材の使用割合の少なくとも1つに応じて算出されることが好適である。 Further, it is preferable that the evaluation value is calculated according to at least one of the condition of the transportation means, the amount of material stored in the storage facility, and the usage rate of the material in the consumption facility.
また、前記資材運用計画選択手段は、前記次期間における複数の資材運用計画の状態について同じような状態の候補が重複して選択されることを避けるような処理を適用することが好適である。 Further, it is preferable that the material management plan selection means apply processing to avoid duplicate selection of candidates with similar states regarding the states of a plurality of material management plans in the next period.
また、前記資材は、石炭であり、前記貯蔵施設は、サイロであり、前記消費施設は、ボイラであり、前記運搬手段は、船舶であり、資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する条件は、サイロ毎の使用可能性、サイロ毎の石炭の貯蔵可能量であり、資材の消費施設における消費量に関する条件は、ボイラ毎の稼働率、ボイラ毎において使用される石炭種及び使用量であり、資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する条件は、船舶に積載された石炭種及び積載量、船舶からサイロへの石炭の搬入量である、ことが好適である。 Further, the material is coal, the storage facility is a silo, the consumption facility is a boiler, the transportation means is a ship, and conditions regarding the storage amount in the material storage facility are set for each silo. The conditions for the consumption of materials at facilities are the operating rate of each boiler, the type and amount of coal used in each boiler, and the amount of coal that can be stored in each silo. It is preferable that the conditions regarding the amount carried in by means of transportation are the type and amount of coal loaded on the ship, and the amount of coal carried from the ship to the silo.
また、前記評価値は、船舶に積載されている石炭種及び積載量、サイロにおける石炭の残量及び石炭の貯蔵できる残存猶予、ボイラで使用する石炭割合切替率、使用する石炭種及び使用量に基づいてCO2,NOxの排出量の少なくとも1つに応じて算出されることが好適である。 In addition, the above evaluation value is based on the type and amount of coal loaded on the ship, the remaining amount of coal in the silo and the remaining amount of coal that can be stored, the switching rate of the coal ratio used in the boiler, the type of coal used and the amount used. It is preferable that the calculation is performed based on at least one of CO 2 and NO x emissions.
また、前記船舶の停泊日数が長いほど前記評価値を下げる、サイロの残量が少なくなるほど評価値を下げる、サイロで貯蔵できる残存猶予が少なくなるほど評価値を下げる、ボイラでの燃焼における石炭割合切替率が高いほど評価値を下げる、CO2,NOxの排出量が高いほど評価値を下げる、ことが好適である。 In addition, the evaluation value is lowered as the number of days the ship is berthed is longer, the evaluation value is lowered as the amount remaining in the silo is reduced, the evaluation value is lowered as the remaining amount of time that can be stored in the silo is reduced, and the ratio of coal in combustion in the boiler is changed. It is preferable that the higher the rate, the lower the evaluation value, and the higher the emissions of CO 2 and NO x , the lower the evaluation value.
また、前記資材運用計画選択手段は、サイロに貯蔵されている石炭種の組み合わせが同じである状態を所定数以上は選択しないことが好適である。 Further, it is preferable that the material operation plan selection means does not select more than a predetermined number of coal types stored in the silos that have the same combination of coal types.
また、前記資材運用計画選択手段は、サイロに貯蔵されている石炭種の組み合わせが同じである状態であって石炭の貯蔵量の差が所定値以上である状態を選択することが好適である。 Further, it is preferable that the material operation plan selection means selects a state in which the combination of coal types stored in the silos is the same and the difference in the amount of stored coal is equal to or greater than a predetermined value.
また、前記資材運用計画選択手段は、バースに停泊している船舶の組み合わせが等しい状態を所定数以上は選択しないことが好適である。 Further, it is preferable that the material management plan selection means does not select more than a predetermined number of states in which the combinations of vessels berthed at berths are equal.
また、前記資材運用計画選択手段は、バースに停泊している船舶の組み合わせが等しい状態であって石炭の積載量の差が所定値以上である状態を選択することが好適である。 Further, it is preferable that the material operation plan selection means selects a state in which the combinations of vessels berthed at the berth are equal and the difference in coal loading is equal to or greater than a predetermined value.
また、前記資材運用計画選択手段は、バースに停泊している船舶及び当該船舶に積載されている石炭種の組み合わせが等しい状態を所定数以上は選択しないことが好適である。 Further, it is preferable that the material operation plan selection means does not select more than a predetermined number of states in which the combinations of ships berthed at the berth and the types of coal loaded on the ships are the same.
また、予め定められた将来の期間における条件に基づいて次期間において満たすべき状態を逆算し、前記資材運用計画算出手段において求められた次期間の状態のうち当該満たすべき状態を満たしている状態を選択する先読み選択手段をさらに備えることが好適である。 In addition, the conditions to be satisfied in the next period are calculated backward based on the conditions for a predetermined future period, and the conditions that satisfy the conditions to be satisfied in the next period calculated by the material management plan calculation means are calculated. It is preferable to further include a prefetch selection means for selecting.
本発明によれば、与えられた条件に応じて短時間で効率化された資材運用計画を作成する資材運用計画装置及び資材運用計画プログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a material management planning device and a material management planning program that create an efficient material management plan in a short time according to given conditions.
本発明の実施の形態における資材運用計画装置100は、図1に示すように、処理部10、記憶部12、入力部14、出力部16及び通信部18を含んで構成される。処理部10は、CPU等の演算処理を行う手段を含む。処理部10は、記憶部12に記憶されている資材運用計画プログラムを実行することによって、資材の搬送・搬入、貯蔵、使用等を行うための資材運用計画を作成する機能を実現する。記憶部12は、半導体メモリやメモリカード等の記憶手段を含む。記憶部12は、処理部10とアクセス可能に接続され、資材運用計画プログラム、その処理に必要な情報を記憶する。入力部14は、情報を入力する手段を含む。入力部14は、例えば、資材運用計画の担当者からの情報の入力を受けるキーボード、タッチパネル、ボタン等を備える。出力部16は、担当者から入力情報を受け付けるためのユーザインターフェース画面(UI)等の処理結果を出力する手段を含む。出力部16は、例えば、画像を呈示するディスプレイを備える。通信部18は、ネットワーク102を介して、外部端末や船舶等との情報の通信を行うインターフェースを含んで構成される。通信部18による通信は有線及び無線を問わない。
As shown in FIG. 1, the material
本実施の形態では、火力発電所における石炭の搬送・搬入、貯蔵及び使用(燃焼)について資材運用計画を作成する例について説明する。ただし、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではなく、資材を使用するプラントや工場等における様々な資材の搬送・搬入、貯蔵及び使用についての資材運用計画の作成に適用することができる。 In this embodiment, an example will be described in which a material operation plan is created regarding the transportation/loading, storage, and use (combustion) of coal in a thermal power plant. However, the scope of application of the present invention is not limited to this, and can be applied to the creation of material operation plans for the transportation, loading, storage, and use of various materials in plants, factories, etc. that use materials. can.
以下、図2のフローチャートに沿って、本実施の形態における資材運用計画処理について説明する。 The material management planning process in this embodiment will be described below along the flowchart of FIG.
ステップS10では、前提条件の設定処理が行われる。当該ステップにおける処理によって、資材運用計画装置100は前提条件設定手段として機能する。資材運用計画装置100における資材の運用計画の作成では、資材の搬送・搬入、貯蔵、使用等に関する設備の要件や運用上の制限を示す前提条件が設定される。
In step S10, precondition setting processing is performed. Through the processing in this step, the material
前提条件は、資材の貯蔵施設における資材の貯蔵量に関する条件、資材の消費施設における資材の消費量に関する条件、及び資材を搬入する運搬手段による資材の搬入量に関する条件を含む。 The preconditions include conditions regarding the amount of materials stored at the material storage facility, conditions regarding the amount of materials consumed at the material consumption facility, and conditions regarding the amount of materials brought in by the transportation means that brings the materials.
本実施の形態では、火力発電所におけるミル毎のサイロ数、ボイラ数、船舶が停泊するためのバース(港)数が前提条件として設定される。また、資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する条件として、火力発電所を運用する期間(日時)毎におけるサイロ毎の使用可能性及びサイロ毎の貯蔵可能量が設定される。また、資材の消費施設における消費量に関する条件として、ボイラ毎の稼働率、ボイラで使用されている石炭種及び使用時の割合が設定される。また、資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する条件として、船舶毎の積載されている石炭種及び積載量が設定される。さらに、各施設間の石炭の搬送速度や石炭の最小搬送単位等が前提条件として設定される。 In this embodiment, the number of silos and boilers for each mill in a thermal power plant, and the number of berths (ports) where ships are moored are set as prerequisites. Furthermore, as conditions regarding the storage amount in the material storage facility, the usability of each silo and the storable amount of each silo are set for each period (date and time) during which the thermal power plant is operated. In addition, as conditions regarding the amount of consumption in the material consumption facility, the operating rate of each boiler, the type of coal used in the boiler, and the ratio at the time of use are set. Furthermore, the type of coal loaded and the amount loaded on each ship are set as conditions regarding the amount carried in by the transportation means for carrying the materials. Furthermore, the coal transport speed between each facility, the minimum coal transport unit, etc. are set as preconditions.
資材運用計画を作成する期間は、例えば、半日毎(毎日の午前・午後)、1時間毎等の所定の定められた期間とすることができる。期間毎に前提条件が異なる場合、当該定められた期間毎に前提条件を設定してもよい。 The period for creating the material management plan can be a predetermined period, such as every half day (daily morning and afternoon) or every hour. If the preconditions differ for each period, the preconditions may be set for each predetermined period.
ただし、前提条件は、これらの条件に限定されるものではなく、資材運用計画装置100における資材運用計画の作成に必要となる条件であればよい。
However, the preconditions are not limited to these conditions, and may be any conditions necessary for creating a material management plan in the material
ステップS12では、入力データの取得処理が行われる。当該ステップにおける処理によって、資材運用計画装置100はデータ取得手段として機能する。資材運用計画装置100における資材の運用計画の作成では、入力データとして、初期状態又は前期間における資材管理に関する状態を示すデータを取得する。
In step S12, input data acquisition processing is performed. Through the processing in this step, the material
本実施の形態では、入力データは、資材の貯蔵施設における貯蔵量に関するデータ、資材の消費施設における消費量に関するデータ、及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関するデータを含む。資材の貯蔵施設における貯蔵量に関するデータは、貯蔵設備であるサイロ毎の石炭種及び貯蔵量を含むデータとする。ここで、1つのサイロに複数種の石炭を貯蔵させる場合、例えば、サイロの上部領域に貯蔵させる石炭種と下部領域に貯蔵させる石炭種とを分けてデータを取得してもよい。また、資材の消費施設における消費量に関するデータは、石炭を燃焼させるボイラ毎の使用石炭種及び使用量を含むデータとする。また、1つのボイラで複数の石炭を混ぜて燃焼させる場合、主となる石炭種、副となる石炭種及びその混合率のデータを取得してもよい。また、資材を搬入する運搬手段により搬入量に関するデータは、バース毎の停泊船舶、当該船舶に積載されている石炭種及び積載量、バースに停泊していない待機中の船舶、当該船舶に積載されている石炭種及び積載量を含むデータとする。 In the present embodiment, the input data includes data regarding the storage amount of materials at the storage facility, data regarding the consumption amount at the material consumption facility, and data regarding the amount brought in by the transportation means for transporting the materials. Data regarding the amount stored in material storage facilities shall include the type and amount of coal stored in each silo, which is the storage facility. Here, when storing multiple types of coal in one silo, for example, data may be acquired separately for the types of coal stored in the upper region of the silo and the types of coal stored in the lower region. In addition, the data regarding the consumption amount at the material consumption facility shall include the type and amount of coal used for each boiler that burns coal. Further, when a plurality of coals are mixed and burned in one boiler, data on the main coal type, secondary coal type, and their mixing ratio may be acquired. In addition, data regarding the amount brought in by means of transportation used to bring in materials includes ships berthed at each berth, the type and amount of coal loaded on the ship, waiting ships that are not berthed, and the amount of coal loaded on the ship. The data includes the coal type and loading amount.
ただし、入力データは、これらに限定されるものではなく、資材運用計画装置100における資材運用計画の作成に必要なデータであればよい。
However, the input data is not limited to these, and may be any data necessary for creating a material management plan in the material
また、入力データは、資材運用の一状態を表わすデータに限定されるものではなく、複数の状態を表わすデータであってもよい。例えば、後述するステップS14において算出され、ステップS16において選択された資材運用計画の状態を示すデータを前期間の資材運用の状態を示す入力データとして取得する場合、入力データは複数の状態を示すデータとなる。 Furthermore, the input data is not limited to data representing one state of material operation, but may be data representing multiple states. For example, when acquiring data indicating the state of the material operation plan calculated in step S14 and selected in step S16, which will be described later, as input data indicating the state of material operation in the previous period, the input data is data indicating a plurality of states. becomes.
図3~図5は、入力データの例を示す。図3は、資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する入力データの例を示す。各バース(バース1,2)に停泊している船舶の船舶ID、当該船舶が積載している石炭種及び搭載量、バースに停泊せずに待機している船舶の船舶ID、当該船舶が積載している石炭種及び搭載量が入力データとされている。図4は、資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する入力データの例を示す。各サイロ(サイロ1~3)に貯蔵されている石炭種及び貯蔵量が入力データとされている。ここでは、各サイロにおいて上・下に異なる石炭種が貯蔵されている例を示している。図5は、資材の消費施設における消費量に関する入力データの例を示す。各ボイラ(ボイラ1,2)において消費される石炭種(主・副)及び使用量が入力データとされている。なお、本例では、2019/5/1AMの入力データが初期状態における資材管理に関する状態を示すデータとして使用される。また、2019/5/1PM以降のデータは、各期間に対して最終的に設定された1つの状態を資材運用計画として示しているが、後述するステップS18において資材運用計画とする状態の候補が複数選択された場合、入力データは複数の状態を示すデータとなる。
3 to 5 show examples of input data. FIG. 3 shows an example of input data related to the amount of material brought in by a transport means. Vessel ID of the vessel berthed at each berth (
ステップS14では、将来の期間における資材運用計画の算出処理が行われる。当該ステップにおける処理によって、資材運用計画装置100は資材運用計画算出手段として機能する。処理部10は、ステップS10において設定された前提条件及びステップS12において設定された入力データに基づいて、将来の期間における資材の運用について各施設の取り得る状態を探索する。
In step S14, calculation processing of a material management plan for a future period is performed. Through the processing in this step, the material
具体的には、ステップS12において入力された資材の貯蔵施設における貯蔵量に関するデータ、資材の消費施設における消費量に関するデータ、及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関するデータを前期間における資材運用の基礎データとして、ステップS10において設定された前提条件を満たすように次期間における資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する状態、資材の消費施設における消費量に関する状態、及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する状態を求める。すなわち、前提条件として設定された次期間のボイラ毎の稼働率、ボイラで使用されている石炭種及び使用時の割合、各施設間の石炭の搬送速度に基づいて、貯蔵設備であるサイロ毎の石炭種及び貯蔵量からどのサイロからどのボイラへどれぐらいの量の石炭を搬送すればよいかを求める。このとき、1つのボイラで複数の石炭を混ぜて燃焼させる場合、主となる石炭種、副となる石炭種及びその混合率のデータを用いて、異なる種類の石炭を貯蔵している複数のサイロから1つのボイラへ石炭を搬送することを考慮してもよい。 Specifically, the data regarding the storage amount of materials at the storage facility, the data regarding the consumption amount at the material consumption facility, and the data regarding the amount brought in by the transportation means to bring in the materials input in step S12 are calculated based on the data regarding the material operation in the previous period. The basic data includes information regarding the storage amount of materials at the storage facility in the next period, the amount of consumption at the material consumption facility, and the amount brought in by the transportation means used to bring in the materials in order to satisfy the preconditions set in step S10. Find the state. In other words, based on the operating rate of each boiler for the next period set as preconditions, the type of coal used in the boiler and its usage ratio, and the transport speed of coal between each facility, Determine how much coal should be transported from which silo to which boiler based on the coal type and storage amount. At this time, when multiple coals are mixed and combusted in one boiler, data on the main coal type, secondary coal type, and their mixing ratio can be used to compare the data on multiple silos storing different types of coal. It may be considered to convey coal from one boiler to another.
また、前提条件として設定されたサイロ毎の使用可能性及びサイロ毎の貯蔵可能量並びに船舶毎の積載されている石炭種及び積載量に基づいて、どのバース(港)にどの船舶を停泊させて、停泊させたどの船舶からどれぐらいの量の石炭をどのサイロに搬送すればよいかを求める。このとき、1つのサイロに複数種の石炭を貯蔵させることになっている場合、サイロの上部領域に貯蔵させる石炭種と下部領域に貯蔵させる石炭種とを積み重ねて貯蔵することを考慮してもよい。これによって、前期間における資材の貯蔵施設における貯蔵量に関するデータ、資材の消費施設における消費量に関するデータ、及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関するデータに基づいて、次期間における資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する状態、資材の消費施設における消費量に関する状態、及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する状態が算出される。 Also, based on the usability of each silo, the storage capacity of each silo, and the type and amount of coal loaded on each ship, which are set as preconditions, which ship will be berthed at which berth (port)? , find out how much coal should be transported from which berthed ship to which silo. At this time, if multiple types of coal are to be stored in one silo, it may be considered to stack the types of coal stored in the upper area of the silo and the types of coal stored in the lower area. good. As a result, based on the data regarding the amount stored in the material storage facility in the previous period, the data regarding the consumption amount at the material consumption facility, and the data regarding the amount brought in by the transportation means to bring in the material, the The status regarding the storage amount, the status regarding the consumption amount at the material consumption facility, and the status regarding the amount brought in are calculated based on the transportation means for bringing in the material.
すなわち、次期間において、どのバース(港)にどの船舶を停泊させるか、バース(港)に停泊しているどの船舶からどのサイロにどの程度の量の石炭を搬送するか、どのサイロからどのボイラにどの程度の量の石炭を搬送するか、どのボイラでどの程度の量の石炭を燃焼させて消費するか、を定める。そして、そのような船舶の動き、石炭の搬送、石炭の消費を行った後のバースへの船舶の停泊の状態(停泊日数等)、船舶に積載された石炭の量、各サイロに残留する石炭の量、各ボイラに残留する石炭の量、各ボイラにおける石炭の割合切替率、使用石炭・量に基づくCO2,NOxの排出量を算出する。 In other words, in the next period, which ships will be berthed at which berths (ports), how much coal will be transported from which ships at the berths (ports) to which silos, and from which silos to which boilers. determine how much coal will be transported to the boiler and how much coal will be burned and consumed in which boiler. In addition, the movement of such ships, the transportation of coal, the state of berth of ships at berths after coal consumption (number of days at berth, etc.), the amount of coal loaded on ships, and the amount of coal remaining in each silo. , the amount of coal remaining in each boiler, the ratio switching rate of coal in each boiler, and the amount of CO 2 and NO x emissions based on the amount of coal used.
これによって、次期間での資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する状態、資材の消費施設における消費量に関する状態、及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する状態が求められる。 As a result, the status regarding the storage amount of materials at the storage facility, the status regarding the consumption amount at the material consumption facility, and the status regarding the amount brought in by the transportation means for bringing in the materials in the next period are determined.
ここで、前提条件及び入力データに基づいて算出される次期間のおける資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する状態、資材の消費施設における消費量に関する状態、及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する状態の組み合わせは1つに定められない。そこで、処理部10は、次期間における資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する状態、資材の消費施設における消費量に関する状態、及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する状態として取り得る組み合わせを次期間の状態の候補として複数求める。例えば、前期間の各施設の状態を示す入力データが100通りであった場合、前提条件を満たすような次期間の各施設が取り得る状態の候補は10000通り以上になる場合がある。
Here, the status regarding the storage amount of materials at the storage facility in the next period calculated based on the preconditions and input data, the status regarding the consumption amount at the material consumption facility, and the status regarding the amount brought in by the transportation means to bring in the material. The combination of is not limited to one. Therefore, the
図6及び図7は、各期間における各バースに停泊している船舶の船舶ID、当該船舶から各サイロに搬送される石炭種及び搬送量、各サイロから各ボイラに搬送される石炭種及び搬送量の例を示す。当該、石炭の搬送及び使用に対応して次期間における各船舶に残留する石炭の積載量、各サイロに残留する石炭の貯蔵量、各ボイラで使用される石炭の使用量等を算出することができる。図6及び図7では一例として各期間について資材運用計画として最終的に設定された値のみを示しているが、上記の通り、実際には前提条件を満たすような石炭の搬送量や次期間の船舶、サイロ及びボイラの状態等は様々な組み合わせが可能であるので当該ステップでは前提条件を満たす様々な組み合わせを算出する。 Figures 6 and 7 show the ship IDs of ships berthed at each berth in each period, the type and amount of coal transported from the ship to each silo, and the type and amount of coal transported from each silo to each boiler. Here is an example of quantity. In response to the transportation and use of coal, it is possible to calculate the amount of coal remaining on each ship, the amount of coal stored in each silo, the amount of coal used in each boiler, etc. for the next period. can. As an example, Figures 6 and 7 show only the values finally set as the material operation plan for each period, but as mentioned above, in reality, the amount of coal transported that satisfies the prerequisites and the values for the next period are shown. Since various combinations of the states of ships, silos, boilers, etc. are possible, various combinations that satisfy the prerequisites are calculated in this step.
ステップS16では、次期間に対して求められた複数の状態の候補に対して各々の評価値を算出する。当該ステップにおける処理によって、資材運用計画装置100は、評価値算出手段として機能する。処理部10は、ステップS14において算出された次期間での資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する状態、資材の消費施設における消費量に関する状態、及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する状態の組み合わせである状態の候補毎に評価値を算出する。評価値は、資材運用計画において評価するべき内容に応じて算出する。
In step S16, evaluation values are calculated for each of the plurality of state candidates found for the next period. Through the processing in this step, the material
本実施の形態では、各バースにおける船舶の停泊日数、各サイロにおける石炭の残量及び石炭の貯蔵できる残存猶予、各ボイラで使用する石炭割合切替率に基づいて評価値を算出する。すなわち、各バースにおける船舶の停泊日数が長くなるほど停泊費用が嵩むことになるので、船舶の停泊日数が長くなるほど低い評価値となるようにする。また、各サイロにおける石炭の残量が所定値(例えば、満貯蔵値に対して10%)以下になると石炭の不足が懸念されることになるので、石炭の残量が当該所定値以下である場合には残量が少なくなるほど低い評価値となるようにする。また、各サイロにおいて石炭の貯蔵量が所定値(例えば、石炭を貯蔵できる満貯蔵量の90%)以上になるとさらに貯蔵量を増加させる残存猶予の不足が懸念されることになるので、石炭の貯蔵量が当該所定値以上である場合には貯蔵量が多くなるほど低い評価値となるようにする。複数の条件に対する評価値を組み合わせる場合、各条件について重み付けをして加算して総合的な評価値を算出したり、各条件に対する評価値を予め定められた関数に代入して総合的な評価値を算出したりしてもよい。 In this embodiment, the evaluation value is calculated based on the number of days the ship is berthed at each berth, the remaining amount of coal in each silo, the remaining amount of coal that can be stored, and the coal proportion switching rate used in each boiler. That is, the longer the number of days the ship is berthed at each berth, the higher the berthing cost will be, so the longer the number of days the ship is berthed, the lower the evaluation value will be. In addition, if the remaining amount of coal in each silo is less than a predetermined value (for example, 10% of the full storage value), there is a concern that there will be a shortage of coal, so if the remaining amount of coal is below the predetermined value. In this case, the lower the remaining amount, the lower the evaluation value. In addition, if the amount of coal stored in each silo exceeds a predetermined value (for example, 90% of the full storage amount that can store coal), there is a concern that there will be insufficient remaining time to further increase the amount of coal stored. When the storage amount is greater than or equal to the predetermined value, the evaluation value is set to be lower as the storage amount increases. When combining evaluation values for multiple conditions, calculate the overall evaluation value by weighting and adding each condition, or by substituting the evaluation values for each condition into a predetermined function. You may also calculate.
また、評価値を求める際に評価する内容はこれらに限定されるものではない。例えば、使用する石炭種及び使用量に基づいてCO2,NOxの排出量を算出し、当該排出量が御多いほど評価値が低くなるようにしてもよい。 Further, the contents to be evaluated when obtaining the evaluation value are not limited to these. For example, the emissions of CO 2 and NO x may be calculated based on the type of coal used and the amount used, and the higher the emissions, the lower the evaluation value.
ステップS18では、評価値に基づいて次期間における資材管理計画の候補の絞り込みを行う。当該ステップにおける処理によって、資材運用計画装置100は、資材管理計画選択手段として機能する。処理部10は、いわゆるビームサーチを適用して、ステップS16において算出された評価値に基づいて次期間の資材管理計画の候補となる状態の絞り込みを行う。具体的には、図8に示すように、ステップS14において求められた複数の次期間の状態の候補からステップS16において算出された評価値が高い順に状態を選択する。例えば、ステップS14において10000通り求められた次期間の状態の候補から評価値が高い順に100通りの状態を選択する。
In step S18, candidates for the material management plan for the next period are narrowed down based on the evaluation values. Through the processing in this step, the material
当該状態の絞り込み処理において、同じような状態の候補が重複して選択されることを避けるような処理を適用してもよい。例えば、ステップS14において求められた複数の次期間の状態において各バースに停泊している船舶の相違、各サイロに貯蔵されている石炭種の相違等の資材の数量以外の状況に基づいて、資材の数量以外が同じような状態が重複して選択されることを避けるような処理を行うことが好適である。 In the process of narrowing down the state, processing may be applied to avoid duplicate selection of candidates with similar states. For example, based on situations other than the quantity of materials, such as differences in ships berthed at each berth and differences in the types of coal stored in each silo in the states of the plurality of next periods determined in step S14, It is preferable to perform processing to avoid duplicate selection of states that are similar except for the quantity.
例えば、ステップS14において求められた次期間の状態において各サイロに貯蔵されている石炭種に着目して、各サイロに貯蔵されている石炭種の組み合わせが等しい状態が所定数以上選択されないような処理とする。 For example, focusing on the coal types stored in each silo in the state of the next period determined in step S14, a process is performed such that a predetermined number or more of states in which the combination of coal types stored in each silo is equal are not selected. shall be.
図9は、ステップS14において求められた次期間においてサイロ1~3に貯蔵されている石炭種及び貯蔵量の組み合わせの例を示す。状態1と状態3では、サイロ1には石炭A(上積)及び石炭B(下積)、サイロ2には石炭C(下積)、サイロ3には石炭D(下積)が貯蔵されており、互いに貯蔵されている石炭の種類は同じである。一方、状態1ではサイロ1の石炭Aの貯蔵量は10000であり、石炭Bの貯蔵量は3000であるのに対して、状態3ではそれぞれ40000及び10000であり、石炭の貯蔵量は互いに異なっている。また、状態1ではサイロ1には石炭A(上積)及び石炭B(下積)が貯蔵されているのに対して、状態2ではサイロ1には石炭D(上積)及び石炭B(下積)が貯蔵されており、貯蔵されている石炭種が異なっている。このような場合、各サイロの貯蔵されている石炭種の組み合わせが同じである状態1と状態3とが重複して選択され難くする処理を行う。
FIG. 9 shows an example of combinations of coal types and storage amounts stored in
具体的には、各サイロの貯蔵されている石炭種の組み合わせについてハッシュ値を算出する。また、同じハッシュ値の状態については貯蔵されている石炭量の差を表わす状態間の距離を算出する。例えば、図9の例では、状態1と状態3のそれぞれの石炭の貯蔵量の差の絶対値の和を状態1と状態3との距離として算出する。具体的には、石炭Aの貯蔵量の差の絶対値abs(10000-40000)+石炭Bの貯蔵量の差の絶対値abs(30000-10000)=50000を状態1と状態2との距離とする。そして、状態の候補から評価値の高い順に状態を選択する際に、同じハッシュ値の状態が選択されていなければその状態を選択する。また、同じハッシュ値の状態がすでに所定数(例えばK個)以上選択されていれば、その状態は選択しないこととする。一方、同じハッシュ値の状態が選択されているが、すでに選択されている数が所定数(例えばK個)未満である場合、すでに選択されている同じハッシュ値の状態との距離が所定の閾値(例えば、閾値M)以上であればその状態を選択する。閾値Mは、すでに選択された同じハッシュ値の状態の数に応じて変更するようにしてもよい。例えば、閾値Mの初期値TI、既に選択された同じハッシュ値の状態数n、閾値Mの増加値TSとして、閾値M=初期値TI+(状態数n-1)×増加値TSとすることが好適である。このように、すでに選択された同じハッシュ値の状態の数が増加するほど状態間の距離に対する閾値Mを大きくすることによって、すでに選択されている同じハッシュ値の状態の数が多いほど距離が離れていることを要求するようにすることができる。このような選択処理を、選択された状態が所定数(例えばN個)に到達するまで繰り返す。
Specifically, a hash value is calculated for the combination of coal types stored in each silo. Furthermore, for states with the same hash value, the distance between the states representing the difference in the amount of stored coal is calculated. For example, in the example of FIG. 9, the sum of the absolute values of the differences in the storage amounts of coal in
このような状態の選択処理とすることで、同じような状態の候補が次期間の状態として重複して選択されることを避けることができ、資材運用計画のバリエーションの幅を拡げることができる。 By performing such a state selection process, it is possible to avoid duplicate selection of candidates with similar states as the next period's state, and it is possible to expand the range of variations in the material management plan.
なお、同様に、各バースに停泊している船舶に着目して、各バースに停泊している船舶の組み合わせが等しい状態が所定数以上選択されないような処理としてもよい。具体的には、各バースに停泊している船舶の組み合わせについてハッシュ値を算出し、同じハッシュ値の状態がすでに所定数(例えばK個)以上選択されていれば、その状態は選択しないようにすればよい。さらに、各バースに停泊している船舶及び当該船舶に積載されている石炭種に着目して、各バースに停泊している船舶及び当該船舶に積載されている石炭種の組み合わせが等しい状態が所定数以上選択されないような処理としてもよい。具体的には、各バースに停泊している船舶及び当該船舶に積載されている石炭種の組み合わせについてハッシュ値を算出し、同じハッシュ値の状態がすでに所定数(例えばK個)以上選択されていれば、その状態は選択しないようにすればよい。このとき、上記と同様に、石炭の積載量の差を状態の差として算出して、同じハッシュ値の状態については状態の差が所定値以上離れている状態のみを選択するようにしてもよい。 Note that similarly, processing may be performed in which a predetermined number or more of states in which the combinations of ships berthed at each berth are equal are not selected by focusing on ships berthed at each berth. Specifically, a hash value is calculated for the combination of ships berthed at each berth, and if a predetermined number (for example, K) or more of states with the same hash value have already been selected, that state is not selected. do it. Furthermore, focusing on the ships berthed at each berth and the types of coal loaded on the ships, a state is established in which the combinations of ships berthed at each berth and the types of coal loaded on the ships are equal. Processing may be performed such that no more than a number of items are selected. Specifically, hash values are calculated for the combinations of ships moored at each berth and the types of coal loaded on the ships, and a predetermined number (for example, K) or more of states with the same hash value have already been selected. If so, you can simply avoid selecting that state. At this time, in the same way as above, the difference in the amount of coal loaded may be calculated as the difference in states, and for states with the same hash value, only the states in which the difference in states is greater than a predetermined value may be selected. .
また、複数の状態を組み合わせてハッシュ値を求めるようにしてもよい。例えば、各サイロの貯蔵されている石炭種及び各バースに停泊している船舶の組み合わせについてハッシュ値を算出し、同じハッシュ値の状態がすでに所定数(例えばK個)以上選択されていれば、その状態は選択しないようにしてもよい。 Alternatively, a hash value may be obtained by combining a plurality of states. For example, if a hash value is calculated for the combination of coal types stored in each silo and ships moored at each berth, and a predetermined number (for example, K) or more of states with the same hash value have already been selected, That state may not be selected.
なお、着目する状態については、これらに限定されるものではなく、選択される状態のバリエーションを増やしたい状態について適用すればよい。 Note that the states of interest are not limited to these, and may be applied to states where it is desired to increase the variation of selected states.
また、状態を選択する際に、ステップS14において求められた状態に資材運用において許されていない状態が含まれている場合には当該状態は選択されないようにする。状態の選択を制約する条件は、各ボイラにおいて燃焼させる石炭種の組み合わせ(混焼割合)、船舶やサイロにおいて積載又は貯蔵できる石炭種の組み合わせ、サイロに貯蔵できる石炭量(サイロ容量)、船舶を停泊させるバースの使用可能性、サイロの使用可能性、ボイラの使用可能性(燃焼試験を行う期間におけるボイラの使用可能性やコンパネ養生を行う期間の使用可能性等)とすることができる。各ボイラにおいて燃焼させる石炭種の組み合わせ(混焼割合)は、各ボイラで燃焼させることができる石炭種の組み合わせ及びその混合割合を混焼マトリクスとして記憶部12に予め記憶させておけばよい。また、船舶やサイロにおいて積載又は貯蔵できる石炭種の組み合わせは、船舶やサイロにおいて積載又は貯蔵できる石炭種の組み合わせを記憶部12に予め記憶させておけばよい。その他の制約条件についても、記憶部12に予め記憶させておけばよい。そして、ステップS14において求められた状態に満たすべき制約条件を満たさない状態が含まれている場合には選択対象から予め除外するようにしてもよい。
Furthermore, when selecting a state, if the state determined in step S14 includes a state that is not allowed in material management, that state is not selected. Conditions that constrain the selection of conditions include the combination of coal types to be burned in each boiler (co-combustion ratio), the combination of coal types that can be loaded or stored on a ship or silo, the amount of coal that can be stored in a silo (silo capacity), and the berth of the ship. availability of berths, availability of silos, availability of boilers (availability of boilers during combustion tests, availability of boilers during panel curing, etc.). The combination of coal types (mixed combustion ratio) to be combusted in each boiler may be stored in advance in the
ステップS20では、必要な期間について資材管理計画の状態が選択されたか否かが判定される。当該ステップにおける処理によって、資材運用計画装置100は、判定手段として機能する。もし、資材管理計画において必要な全期間に亘って状態が選択された場合にはステップS22に処理を移行させ、そうでない場合にはステップS12に処理を戻す。
In step S20, it is determined whether the state of the material management plan has been selected for the required period. Through the processing in this step, the material
ステップS12に処理を戻した場合、ステップS18において選択された次期間の状態を前期間の状態を示す新たな入力データとして、ステップS14~S18においてさらに次の期間についての状態を求める処理を繰り返す。 When the process returns to step S12, the state of the next period selected in step S18 is used as new input data indicating the state of the previous period, and the process of determining the state of the next period is repeated in steps S14 to S18.
このとき、ステップS18において複数の状態が選択されている場合には、それぞれの状態を前期間の状態として各々の状態に対してさらに次の期間における状態を複数求めることになる。そして、ステップS18において再度選択処理を行う際に、さらに次の期間に対して求められたすべての状態から評価値に基づいて所定数の状態を選択する。このようなビームサーチを適用することによって、各期間において選択される状態の数を一定に保つことができ、ステップが進むにつれて求めなければならない次期間の状態の候補の数が発散してしまうことを防ぐことができる。 At this time, if a plurality of states are selected in step S18, each state is regarded as the state of the previous period, and a plurality of states in the next period are determined for each state. Then, when performing the selection process again in step S18, a predetermined number of states are selected from all the states determined for the next period based on the evaluation values. By applying such a beam search, the number of states selected in each period can be kept constant, and the number of state candidates for the next period that must be found diverges as the steps progress. can be prevented.
ステップS22では、最終的な資材管理計画を設定する。当該ステップにおける処理によって、資材運用計画装置100は、資材運用計画決定手段として機能する。処理部10は、最後にステップS16において算出された評価値に基づいて、最も評価値が高かった状態を選択する。そして、当該選択された状態から当該状態に至るまでの過去の期間における状態を初期状態まで遡り、それらを最終的な資材運用計画として決定する。
In step S22, a final material management plan is set. Through the processing in this step, the material
以上のように、本実施の形態における資材運用計画装置100によれば、与えられた条件に応じて短時間で効率化された資材運用計画を作成する資材運用計画装置及び資材運用計画プログラムを提供することができる。特に、同じような状態の候補が重複して選択されないようにすることによって、繰り返し算出されたる資材運用計画のバリエーションの幅を拡げることができ、より適切な資材運用計画を策定することができる。
As described above, the material
[変形例1]
上記実施の形態では、資材運用計画を作成するための各期間における状態を求める際に将来の状況について判断することなく処理を行う態様としたが、将来において要求される条件を満たすことができないことを予め判断し、そのような状態を探索の対象外とするようにしてもよい。
[Modification 1]
In the above embodiment, when determining the state in each period for creating a material management plan, processing is performed without making any judgments about the future situation, but there is a possibility that the conditions required in the future cannot be met. may be determined in advance, and such a state may be excluded from the search.
具体的には、図10のフローチャートに示すように、ステップS18における状態の絞り込み処理の前に新たにステップS24における先読み選択処理を行う。当該変形例1における処理は、上記実施の形態に対してステップS24における処理のみ異なるので当該ステップにおける処理についてのみ説明する。 Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 10, the prefetch selection process in step S24 is newly performed before the state narrowing process in step S18. The processing in the first modification is different from the above embodiment only in the processing in step S24, so only the processing in this step will be described.
ステップS24では、ステップS14において求められた次期間の状態について、さらに将来の期間において満たすべき条件を満たすことができるか否かを判定する。当該ステップにおける処理によって、資材運用計画装置100は先読み選択手段として機能する。処理部10は、予め定められた将来の期間における条件に基づいて、ステップS14において求められた次期間の状態の各々が当該条件を満たすことができるものであるか否かを判定する。具体的には、資材の搬送・搬入、貯蔵、使用等に関する設備の要件や運用上の制限を示す前提条件に基づいて、予め定められた将来の期間における条件からステップS14において対象となっている次期間において満たすべき状態を逆算し、当該状態をステップS14において求められた次期間の状態が満たしているかを判定する。
In step S24, it is determined whether or not the condition for the next period obtained in step S14 can further satisfy the conditions to be satisfied in a future period. Through the processing in this step, the material
例えば、所望の石炭種の石炭を用いてボイラでの燃焼試験を行う場合、燃焼試験を行うべき期間において所定のボイラに所望の石炭種の石炭を供給できるか否かを先読み判定する。具体的には、将来の試験を考慮したときに船舶から供給される石炭を考慮したうえでもその時点において保有しておかなければならない石炭の量を下回った場合について判定を行う。 For example, when performing a combustion test in a boiler using coal of a desired coal type, it is determined in advance whether or not the desired coal type can be supplied to a predetermined boiler during the period during which the combustion test is to be performed. Specifically, a judgment will be made if the amount of coal that is required to be held at that time is less than the amount of coal that must be held at that time even after taking into account the coal supplied from ships when considering future tests.
図11は、燃焼試験において所定の期間に所定のサイロに保有しておかなければならない石炭の量を逆算にて算出する方法の例を示す。ターン4及び5における燃焼試験で10000の石炭を使用する場合、少なくともターン5の前に10000の石炭の貯蔵が必要であり、ターン4の前に20000の石炭の貯蔵が必要となる。そこで、バースへ停泊できる船舶に積載されている石炭の積載量(すなわち、船舶から供給可能な石炭量)及び船舶からサイロに搬送できる石炭量を考慮して現時点のターン1まで貯蔵が必要な石炭量を逆算する。このように逆算された必要な石炭貯蔵量を基準として、ステップS14において求められた状態において当該石炭貯蔵量を満たしているか否かを判定する。そして、当該石炭貯蔵量を満たしていない状態を除外して、ステップS18における状態の絞り込み処理を行う。
FIG. 11 shows an example of a method for back-calculating the amount of coal that must be held in a predetermined silo for a predetermined period in a combustion test. If 10,000 coals are used in the combustion test in turns 4 and 5, a storage of 10,000 coals is required before turn 5 and a storage of 20,000 coals is required before turn 4. Therefore, considering the amount of coal loaded on a ship that can berth at a berth (i.e., the amount of coal that can be supplied from the ship) and the amount of coal that can be transported from the ship to the silo, it is necessary to determine the amount of coal that needs to be stored until the
このように、将来に満たすべき条件に基づいて現時点において必要な状態が満たされているか否かを判断することによって、ステップS18において絞り込みの対象となる状態の数を減らすことができる。 In this way, by determining whether or not the necessary state is satisfied at the present time based on the condition to be satisfied in the future, it is possible to reduce the number of states to be narrowed down in step S18.
なお、先読み処理の適用範囲は、燃焼試験における石炭量に限定されるものでなく、他の状態について適用してもよい。例えば、将来の試験の対象となる石炭種に対して他の石炭種が先に消費できる貯蔵量以上にサイロに下積されているか否かをボイラでの石炭の消費可能量に基づいて逆算して、現時点の貯蔵量が条件を満足しているか否かを判定するようにしてもよい。また、例えば、将来において空にしておく必要があるサイロに消費できない量の石炭が貯蔵されているか否かをボイラでの石炭の消費可能量に基づいて逆算して、現時点の貯蔵量が条件を満足しているか否かを判定するようにしてもよい。 Note that the scope of application of the look-ahead process is not limited to the amount of coal in the combustion test, and may be applied to other conditions. For example, based on the amount of coal that can be consumed in the boiler, it is calculated backwards to determine whether or not other coal types are stored in silos in excess of the storage amount that can be consumed first compared to the coal type that is the subject of future tests. Alternatively, it may be determined whether the current storage amount satisfies the conditions. Also, for example, by calculating backwardly based on the consumable amount of coal in the boiler to determine whether or not there is an unconsumable amount of coal stored in a silo that will need to be emptied in the future, the current amount of storage satisfies the conditions. It may be determined whether or not the conditions are satisfied.
また、上記実施の形態及び変形例1では、火力発電所における石炭の搬送・搬入、貯蔵、使用等を行うための資材運用計画を作成する例について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、天然ガスや他の資源の搬送・搬入、貯蔵、使用等を行うプラントにおける資材運用計画を作成する状況にも適用可能である。さらに、装置製造工場において部品の搬送・搬入、倉庫での部品の保管、工場での部品の使用等を行う際の資材運用計画を作成する状況にも適用可能である。
Further, in the above embodiment and
10 処理部、12 記憶部、14 入力部、16 出力部、18 通信部、100 資材運用計画装置、102 ネットワーク。
Claims (13)
前記次期間における複数の資材運用計画毎に評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記次期間における複数の資材運用計画から有効な資材運用計画を選択する資材運用計画選択手段と、
を備え、
資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する条件は、前記貯蔵施設の使用可能性、前記貯蔵施設の貯蔵可能量を含み、
資材の消費施設における消費量に関する条件は、前記消費施設の稼働率、前記消費施設での資材の使用量を含み、
資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する条件は、前記運搬手段における資材の積載量、前記運搬手段から前記貯蔵施設への資材の搬入量を含み、
前記資材運用計画算出手段は、前記資材運用計画選択手段において選択された資材運用計画を新たな前期間における資材運用計画として、さらに次期間の資材運用計画を複数算出することを特徴とする資材運用計画装置。 Preconditions for each period, including conditions regarding the storage amount of materials at storage facilities, conditions regarding the consumption amount at material consumption facilities, and conditions regarding the amount brought in by means of transportation to bring in materials, and conditions regarding the amount of materials brought in by means of transportation in the previous period. materials by the transportation means in a future period than the previous period, based on a material operation plan for the previous period consisting of a combination of the amount brought in, the storage amount of materials in the storage facility, and the consumption amount of materials in the consumption facility. a material operation plan calculating means for calculating a plurality of material operation plans for the next period, each of which is a combination of the amount of material brought in, the amount of material stored in the storage facility, and the amount of material consumed in the consumption facility;
Material operation plan selection means that calculates an evaluation value for each of the plurality of material operation plans in the next period, and selects an effective material operation plan from the plurality of material operation plans in the next period based on the evaluation value;
Equipped with
Conditions regarding the storage amount in the material storage facility include the availability of the storage facility, the storage capacity of the storage facility,
Conditions regarding the consumption amount of materials at the consumption facility include the operating rate of the consumption facility, the amount of material used at the consumption facility,
Conditions regarding the amount of materials brought in by a transportation means include the loading amount of materials on the transportation means and the amount of materials brought from the transportation means to the storage facility,
The material management plan calculation means is characterized in that the material management plan selected by the material management plan selection means is used as a new material management plan for the previous period, and further calculates a plurality of material management plans for the next period. Planning device.
前記評価値は、運搬手段の状態、貯蔵施設における資材の貯蔵量、消費施設における資材の使用割合の少なくとも1つに応じて算出されることを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to claim 1 ,
The materials management planning device is characterized in that the evaluation value is calculated according to at least one of the condition of a transportation means, the amount of materials stored in a storage facility, and the usage ratio of materials in a consumption facility.
前記資材運用計画選択手段は、前記次期間における複数の資材運用計画の状態について同じ状態の候補が重複して選択されることを避けるような処理を適用することを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to claim 1 or 2 ,
The material management plan selection means is characterized in that the material management plan selection means applies processing to avoid duplicate selection of candidates in the same state regarding the state of a plurality of material management plans in the next period. Device.
前記資材は、石炭であり、前記貯蔵施設は、サイロであり、前記消費施設は、ボイラであり、前記運搬手段は、船舶であり、
資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する条件は、サイロ毎の使用可能性、サイロ毎の石炭の貯蔵可能量であり、
資材の消費施設における消費量に関する条件は、ボイラ毎の稼働率、ボイラ毎において使用される石炭種及び使用量であり、
資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する条件は、船舶に積載された石炭種及び積載量、船舶からサイロへの石炭の搬入量である、
ことを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to any one of claims 1 to 3 ,
The material is coal, the storage facility is a silo, the consumption facility is a boiler, and the transportation means is a ship,
The conditions regarding the amount of storage in material storage facilities are the usability of each silo, the amount of coal that can be stored in each silo,
The conditions regarding the consumption amount at the material consumption facility are the operating rate of each boiler, the type and amount of coal used in each boiler,
The conditions regarding the amount brought in by means of transportation for bringing in materials are the type and amount of coal loaded on the ship, the amount of coal brought in from the ship to the silo,
A material operation planning device characterized by:
前記評価値は、船舶に積載されている石炭種及び積載量、サイロにおける石炭の残量及び石炭の貯蔵できる残存猶予、ボイラで使用する石炭割合切替率、使用する石炭種及び使用量に基づいてCO2,NOxの排出量の少なくとも1つに応じて算出されることを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to claim 4 ,
The above evaluation value is based on the type and amount of coal loaded on the ship, the remaining amount of coal in the silo and the remaining amount of coal that can be stored, the switching rate of the coal ratio used in the boiler, the type of coal used and the amount used. A material operation planning device characterized in that the calculation is performed according to at least one of CO2 and NOx emissions.
前記船舶の停泊日数が長いほど前記評価値を下げる、サイロの残量が少なくなるほど評価値を下げる、サイロで貯蔵できる残存猶予が少なくなるほど評価値を下げる、ボイラでの燃焼における石炭割合切替率が高いほど評価値を下げる、CO2,NOxの排出量が高いほど評価値を下げる、ことを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to claim 5 ,
The evaluation value is lowered as the number of days the ship is berthed is longer, the evaluation value is lowered as the remaining amount in the silo is decreased, the evaluation value is lowered as the remaining grace that can be stored in the silo is decreased, and the coal ratio switching rate in combustion in the boiler is A material operation planning device characterized in that the higher the amount of CO2 and NOx emissions, the lower the evaluation value.
前記資材運用計画選択手段は、サイロに貯蔵されている石炭種の組み合わせが同じである状態を所定数以上は選択しないことを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to any one of claims 1 to 5 ,
The material management planning device is characterized in that the material management plan selection means does not select more than a predetermined number of states in which the combination of coal types stored in the silos is the same.
前記資材運用計画選択手段は、サイロに貯蔵されている石炭種の組み合わせが同じである状態であって石炭の貯蔵量の差が所定値以上である状態を選択することを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to claim 7 ,
The material management plan selection means is characterized in that the material management plan selection means selects a state in which the combination of coal types stored in the silos is the same and a difference in the amount of stored coal is equal to or greater than a predetermined value. Device.
前記資材運用計画選択手段は、バースに停泊している船舶の組み合わせが等しい状態を所定数以上は選択しないことを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to any one of claims 1 to 5 ,
The material management planning device is characterized in that the material management plan selection means does not select more than a predetermined number of states in which the combinations of ships berthed at berths are equal.
前記資材運用計画選択手段は、バースに停泊している船舶の組み合わせが等しい状態であって石炭の積載量の差が所定値以上である状態を選択することを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to claim 9 ,
The material management planning device is characterized in that the material management plan selection means selects a state in which the combinations of ships berthed at berths are equal and the difference in coal loading is equal to or greater than a predetermined value.
前記資材運用計画選択手段は、バースに停泊している船舶及び当該船舶に積載されている石炭種の組み合わせが等しい状態を所定数以上は選択しないことを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to any one of claims 1 to 5 ,
The material management planning device is characterized in that the material management plan selection means does not select more than a predetermined number of states in which the combinations of ships moored at the berth and coal types loaded on the ships are the same.
予め定められた将来の期間における条件に基づいて次期間において満たすべき状態を逆算し、前記資材運用計画算出手段において求められた次期間の状態のうち当該満たすべき状態を満たしている状態を選択する先読み選択手段をさらに備えることを特徴とする資材運用計画装置。 The material operation planning device according to any one of claims 1 to 11 ,
The conditions to be satisfied in the next period are calculated backward based on the conditions for a predetermined future period, and the condition that satisfies the conditions to be satisfied is selected from among the conditions in the next period determined by the material management plan calculation means. A material operation planning device further comprising a look-ahead selection means.
期間毎の、資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する条件、資材の消費施設における消費量に関する条件及び資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する条件を含む前提条件と、前期間における前記運搬手段による資材の搬入量、前記貯蔵施設における資材の貯蔵量及び前記消費施設における資材の消費量の組み合わせからなる前期間の資材運用計画と、に基づいて、前記前期間よりも将来の期間における前記運搬手段による資材の搬入量、前記貯蔵施設における資材の貯蔵量及び前記消費施設における資材の消費量の組み合わせからなる次期間の資材運用計画を複数算出する資材運用計画算出手段と、
前記次期間における複数の資材運用計画毎に評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記次期間における複数の資材運用計画から有効な資材運用計画を選択する資材運用計画選択手段と、
として機能させ、
資材の貯蔵施設における貯蔵量に関する条件は、前記貯蔵施設の使用可能性、前記貯蔵施設の貯蔵可能量を含み、
資材の消費施設における消費量に関する条件は、前記消費施設の稼働率、前記消費施設での資材の使用量を含み、
資材を搬入する運搬手段により搬入量に関する条件は、前記運搬手段における資材の積載量、前記運搬手段から前記貯蔵施設への資材の搬入量を含み、
前記資材運用計画算出手段は、前記資材運用計画選択手段において選択された資材運用計画を新たな前期間における資材運用計画として、さらに次期間の資材運用計画を複数算出することを特徴とする資材運用計画プログラム。 computer,
Preconditions for each period, including conditions regarding the storage amount of materials at storage facilities, conditions regarding the consumption amount at material consumption facilities, and conditions regarding the amount brought in by means of transportation to bring in materials, and conditions regarding the amount of materials brought in by means of transportation in the previous period. materials by the transportation means in a future period than the previous period, based on a material operation plan for the previous period consisting of a combination of the amount brought in, the storage amount of materials in the storage facility, and the consumption amount of materials in the consumption facility. a material operation plan calculating means for calculating a plurality of material operation plans for the next period, each of which is a combination of the amount of material brought in, the amount of material stored in the storage facility, and the amount of material consumed in the consumption facility;
Material operation plan selection means that calculates an evaluation value for each of the plurality of material operation plans in the next period, and selects an effective material operation plan from the plurality of material operation plans in the next period based on the evaluation value;
function as
Conditions regarding the storage amount in the material storage facility include the availability of the storage facility, the storage capacity of the storage facility,
Conditions regarding the consumption amount of materials at the consumption facility include the operating rate of the consumption facility, the amount of material used at the consumption facility,
Conditions regarding the amount of materials brought in by a transportation means include the loading amount of materials on the transportation means and the amount of materials brought from the transportation means to the storage facility,
The material management plan calculation means is characterized in that the material management plan selected by the material management plan selection means is used as a new material management plan for the previous period, and further calculates a plurality of material management plans for the next period. planning program.
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