作为维持国家经济、社会发展的重要战略能源,近年来我国成品油需求不断增长。成品油管道作为成品油运输的主要方式,对于炼厂与下游市场的连接起到关键作用,在区域能源供应链中也占据重要地位。成品油管道采用多批次顺序输送、多点注入/分输工艺,水力工况变化复杂,耦合水力的管道调度优化研究对管道的运行安全、输送效率以及下游市场油品的供应都具有重要影响。考虑到成品油管道的水力复杂性,本文首先基于离散时间表达以输油泵运行及启停费用最小为目标,考虑压力约束、过泵流量约束以及启停时长约束等,建立了成品油管道的输油泵调度优化数学模型,并采用分支定界算法进行求解。之后,本文提出连续时间条件下成品油管道水力损失变化的描述方法,并基于此将整个调度周期划分为两层级时间窗,建立连续时间条件下的成品油管道输油泵调度优化模型。模型能够在满足各种运行工艺约束的基础上,最大程度降低管道运行能耗。以国内一条真实的管道为例进行计算,说明了模型的适用性。基于所提出的连续时间条件下管道水力损失变化描述方法,本文建立了严格考虑压力的成品油管道调度优化模型,能够同时求解管道批次调度计划与输油泵计划。模型考虑了管道流量约束、批次跟踪约束以及管道压力和输油泵相关约束等。在计算管道水力损失的过程中,模型考虑不同油品间的物性差异以及各个管段内的批次分布情况。为了提高模型的求解效率,采用一种分段线性化方法处理非线性项。将所建立的模型应用于一条实际运行的成品油管道,说明了其适用性。针对输油泵失效工况,本文基于管道调度模型进行成品油管道的供应优化。在输油泵失效分析中,采用了马尔可夫过程描述泵的随机失效并利用蒙特卡洛方法进行系统状态转换模拟。然后基于管道调度模型优化计算不同失效条件下成品油管道对下游市场的最大供应量及相应的调度计划。最后通过从不同角度建立三个指标,对模型所求得结果进行归一化处理,更加直观、统一地反映输油泵失效工况下的管道供应状况。以国内一条实际成品油管道作为算例,对管道整体供应、站场需求满足以及油品输送完成情况进行了详细分析。