The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является разработка и оценка методов прогнозирования многодневного почасового потока природного газа в крупномасштабной газотранспортной сети с использованием разреженных (sparse) методов и сравнением с альтернативными моделями, а также анализ динамики и эволюции модели сети во времени.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны – ірі масштабтағы газ тасымалдау желісіндегі табиғи газдың көпкүндік сағаттық ағынын болжауға арналған сиретілген (sparse) әдістерді әзірлеу және бағалау, болжамды балама модельдермен салыстыру, сондай-ақ желі моделінің динамикасы мен уақыт бойынша эволюциясын талдау.

Aim of work (in Russian) : Цель работы: 1. Разработать и применить разреженные (sparse) методы для оценки моделей прогнозирования. 2. Подготовить и использовать реальные данные для демонстрации применимости модели. 3. Выполнить прогноз многодневного почасового потока природного газа в крупной газотранспортной сети. 4. Сравнить результаты прогнозирования с альтернативными моделями. 5. Проанализировать динамику изменения структуры сети и эволюцию взаимосвязей между узлами во времени.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты: 1. Болжау модельдерін бағалау үшін сиретілген (sparse) әдістерді әзірлеу және қолдану. 2. Модельдің қолданылуын көрсету мақсатында нақты деректерді дайындау және пайдалану. 3. Ірі газ тасымалдау желісіндегі табиғи газдың көпкүндік сағаттық ағынын болжау. 4. Болжау нәтижелерін балама модельдермен салыстыру. 5. Уақыт өте келе желі құрылымындағы өзгерістер динамикасын және түйіндер арасындағы байланыстардың эволюциясын талдау.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования: 1. Для обеспечения разреженности модели использован метод выбора наилучшего подмножества (best subset selection). 2. Оптимизация модели выполнена с применением метода смешанного целочисленного программирования (mixed integer optimization). 3. Для прогнозирования использованы реальные временные ряды немецкой газотранспортной сети, включающие почасовые данные за несколько дней. 4. Результаты прогнозирования сравнивались с альтернативными методами для оценки точности и эффективности предложенного подхода.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері: 1. Модельдің сиреттілігін (sparsity) қамтамасыз ету үшін ең жақсы ішкі жиынды таңдау әдісі (best subset selection) қолданылды. 2. Модельді оңтайландыру аралас бүтін санды бағдарламалау әдісімен (mixed integer optimization) жүзеге асырылды. 3. Бірнеше күн алға сағаттық болжам жасау үшін Германияның нақты газ тасымалдау желісінің уақыттық қатар деректері пайдаланылды. 4. Болжау нәтижелері ұсынылған тәсілдің дәлдігі мен тиімділігін бағалау мақсатында балама әдістермен салыстырылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе расчетного периода были получены следующие результаты: 1. Для моделирования динамики газовой сети использовался принцип разреженности, что позволило выявить важные узлы сети и их взаимосвязи. Метод математического программирования эффективно оценил разреженные связи, повысив интерпретационную и вычислительную устойчивость модели. 2. Разработаны графические и статистические методы анализа для характеристики изменений потоков газа с течением времени, активности узлов спроса и предложения. Эти результаты позволили наглядно представить общую структуру сети и ее динамическое поведение. 3. Проведено прогнозирование многодневных почасовых потоков природного газа. Предложенная модель, сочетающая сетевые взаимосвязи и функциональные временные ряды, показала более высокую точность по сравнению с традиционными моделями AR, NAR и LSTM. Наилучшие результаты наблюдались по показателю медианной абсолютной ошибки (MAE) как минимум для половины узлов газовой системы. 4. Проанализированы структурные изменения сети с течением времени. По результатам оценки количество влияющих узлов оставалось постоянным, что свидетельствует о структурной устойчивости системы и надёжности модели. Все расчёты проводились с использованием решателя Gurobi 11.0.0, и оптимальные решения были успешно найдены. Новизна: все результаты являются новыми и основаны на собственных разработках и методах.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Есептік кезеңде келесі нәтижелер алынды: 1. Газ желісінің динамикасын модельдеу кезінде сиректік принципі (sparsity) қолданылып, желідегі маңызды түйіндер мен олардың өзара байланыстары анықталды. Математикалық бағдарламалау әдісі арқылы сирек байланыстарды тиімді бағалау жүзеге асырылып, модельдің интерпретациясы мен есептеу тұрақтылығы артты. 2. Газ ағындарының уақыт бойынша өзгерісін, сұраныс пен ұсыныс түйіндерінің белсенділігін сипаттайтын графикалық және статистикалық талдаулар әзірленді. Бұл нәтижелер желінің жалпы құрылымын және оның динамикалық мінез-құлқын визуалды түрде бейнелеуге мүмкіндік берді. 3. Табиғи газдың көпкүндік сағаттық ағынын болжау жүргізілді. Ұсынылған модель желілік өзара байланыстар мен функционалды уақыт қатарларын біріктіре отырып, дәстүрлі AR, NAR және LSTM модельдерімен салыстырғанда анағұрлым жоғары дәлдік көрсетті. Газ жүйесіндегі түйіндерің кемінде жартысында медианалық абсолюттік қате (MAE) мәні бойынша ең жақсы нәтиже байқалды. 4. Уақыт бойынша желінің құрылымдық өзгерістері талданды. Бағалау нәтижелері бойынша ықпалды түйіндердің саны тұрақты болып қалды, бұл жүйенің құрылымдық тұрақтылығын және модельдің сенімділігін көрсетті. Барлық есептеулер Gurobi 11.0.0 шешушісі арқылы орындалды және оңтайлы шешімдер сәтті табылды. Жаңалығы: барлық нәтижелер жаңа болып табылады және жеке әзірлемелер мен әдістерге негізделген.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Нет, так как исследование является фундаментальным.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоқ, себебі, зерттеу іргелі болып табылады.

Level of implementation (in Russian) : Нет

Level of implementation (in Kazakh) : Жоқ

Efficiency (in Russian) : Исследование является фундаментальным.

Efficiency (in Kazakh) : Зерттеу іргелі болып табылады.

Field of application (in Russian) : Результаты работы могут быть применены в системах управления и планирования газотранспортных сетей для повышения точности краткосрочного и среднесрочного прогнозирования потоков природного газа, оптимизации режимов работы инфраструктуры и повышения эффективности эксплуатации энергетических систем.

Field of application (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері газ тасымалдау желілерін басқару және жоспарлау жүйелерінде табиғи газ ағынын қысқа және орта мерзімді болжаудың дәлдігін арттыру, инфрақұрылымның жұмыс режимдерін оңтайландыру және энергетикалық жүйелердің тиімділігін жоғарылату мақсатында қолданылуы мүмкін.