در ارتباط با انتقال و توزیع گاز از طریق لوله زمینه های زیادی برای بهینه سازی مطرح است. در این مطالعه تلاش شده است به زمینه های مفید و قابل توجه از نظر میزان صرفه جویی اقتصادی پرداخته شود. بحث مهم در خطوط انتقال، کاهش میزان مصرف سوخت در ایستگاه های تقویت فشار می باشد که مساله با ارائه ی مدل ریاضی برای محدودیت ها وتابع هدف مطرح شده است وسپس به حل آن از طریق الگوریتم فراابتکاری مورچگان پرداختیم. زمینه ی مهم دیگر در بحث انتقال و توزیع، موضوع انتخاب قطر مناسب با توجه به حجم و فشار گاز عبوری از لوله و هم چنین توپولوژی شبکه ی گاز است. ما در ابتدا جدا گانه، بدونه در نظر گرفتن توپولوژی شبکه اقدام به سایزینگ(تعیین قطر) لوله پرداختیم و سپس اقدام به معرفی مدل کاملتر و جامعی که هم زمان به بهینه سازی قطر لوله و توپولوژی شبکه می پردازد نموده ایم. درخت شبکه، را از طریق الگوریتم" مینیمم درخت فراگیر"(mst) پیدا کرده و سپس با ابتکار تغییر دلتا به بهبود درخت حاصل می پردازیم و تا حد ممکن هزینه ها را کاهش می دهیم. موضوع حداقل خرید گاز با تابع هدف خطی موضوع مهم دیگر است که مطرح شده است. برای حل این مساله، ابتدا با تعریف مساله دوم و حل آن با برنامه ریزی خطی تکه ای (plp) نقطه اولیه مناسب برای حل مساله اول بدست می آوریم وبا به کار گیری plp برای مساله اول در نهایت به جواب بهینه می رسیم.