A Computational Comparison between Optimization Techniques for Wells Placement Problem: Mathematical Formulations, Genetic Algorithms and Very Fast Simulated Annealing

This study considers several computational techniques for solving one formulation of the wells placement problem (WPP). Usually the wells placement problem is tackled through the combined efforts of many teams using conventional approaches, which include gathering seismic data, conducting real-time surveys, and performing production interpretations in order to define the sweet spots. This work considers one formulation of the wells placement problem in heterogeneous reservoirs with constraints on inter-well spacing. The performance of three different types of algorithms for optimizing the well placement problem is compared. These three techniques are: genetic algorithm, simulated annealing, and mixed integer programming (IP). Example case studies show that integer programming is the best approach in terms of reaching the global optimum. However, in many cases, the other approaches can often reach a close to optimal solution with much more computational efficiency.

基于混合优化算法的多杂质废水回用网络的优化设计(英文)

废水回用网络(Wastewater reuse network, WWRN)的优化设计是过程工业减少废水产生的关键所在设计中所面临的主要困难是如何建立一个有效的过程流程, 使水流股能进行有效的分配, 同时保证清洗的质量。笔者提出了多杂质 WWRN 的有效优化设计方法, 建立了多杂质 WWRN 的混合整数非线性规划(MINLP, Mixed integer nonlinear programming)超结构模型。由于 MINLP 问题求解困难, 因此采用了自适应模拟退火遗传算法进行求解。该混合算法不仅克服了一般算法求解过程难于收敛或容易陷入局部最优的缺陷, 而且自适应调整步长和交叉及变异概率的策略提高了算法的计算效率。对实例的研究结果表明, 该混合算法能找到全局最优解, 且计算时间可满足要求, 另外, 该算法也不要求提供初始可行解。

基于遗传模拟退火算法的柔性制造系统设备配置优化

针对柔性制造系统多品种少批量生产模式,考虑规划期内产品零件需求约束及车间零件加工工艺路径可选的特点,建立了设备配置优化的0-1混合整数规划模型,并设计采用了遗传模拟退火算法求解。算法结合遗传算法的全局并行搜索特性及模拟退火算法的优良局部搜索能力,采用约束满足技术转换成目标函数值进行优化。实例结果表明模型实用性强且求解算法的收敛精度高、稳定性好。

油田注水管网布局优化混合整数非线性规划模型

在油田注水开发中,注水管网的合理布局不仅可以有效减少系统投资,而且是保证注水管网经济、高效运行的关键环节。对此类问题的研究大多采用一般的分级优化方法,最终计算结果受初始方案影响较大,且大多将管网基础建设投资简化为管网总长度的函数,具有一定局限性。为研究注水管网的合理布局,针对注水井区域划分及配水间的站址优化问题建立了混合整数非线性规划模型,采用模拟退火遗传算法进行两阶段求解得到最优的配水间位置;采用Dijkstra算法以加权距离最小为目标确定注水管网的拓扑结构,最后将模型应用于大庆油田某区块进行油田注水管网布局优化。结果表明:与一般的分级优化方法相比,该方法的计算结果更具有经济性,可得到科学可行的注水管网布局方案。

铁路客运站到发线运用优化研究

合理安排列车占用到发线是编制阶段计划的关键,高效的到发线运用可以提高铁路客运站的工作效率和服务水平。在阐述铁路客运站到发线运用要求的基础上,构建既满足到发线固定使用、又能满足到发线均衡使用及保证行车作业安全的整数规划模型,采用模拟退火遗传算法对模型进行求解。为验证所提算法和建立模型的准确性,依据某客运站8:00—12:00的实际数据,采用建立的模型进行实例分析计算。结果表明,到发线运用方案的优化效果明显,可以为铁路智能化建设提供参考。