基于利润最大化的油田开发非线性规划

根据油田开发的实际情况，将油田的产量和利润细分为9个部分，以获得最大利润为目标，同时综合考虑了成本、投资等约束，建立了油田开发非线性规划数学模型。为了能够获得全局最优解，给出了基于遗传算法的非线性规划求解算法。利用某油田的实际开发数据，对提出的优化方法进行了验证，并给出了一组最优解。验证结果证实了所建模型的合理性和优化方法的有效性。     

基于改进果蝇算法和长短期记忆神经网络的油田产量预测模型

产量预测是油田生产动态开发研究的重要内容之一。油田的长期生产积累了大量数据,但是波动幅度很大,直接应用长短期记忆神经网络预测油田的生产指标,会出现神经网络泛化性很差的问题。因此,首先利用双层长短期记忆神经网络(long-short term memory,LSTM)和随机式失活对神经网络架构进行调整,建立了深度学习神经网络模型;并提出了一种新的果蝇聚集方法,通过改进的果蝇优化算法对所建立的神经网络模型进行优化,避免其陷入局部最优解,搜寻解空间的最优解;最后,油田实例验证表明,优化后的深度学习网络的网络泛化能力和预测精度有了较大提高,对于油田波动性较大的数据也能较好地拟合。所建立油田产量预测模型可应用于矿场开发实际。     

一种新型可靠性模型参数优化求解方法

对可靠性增长模型参数进行求解多采用构造极大似然函数,并对似然函数求极值的方法。用极大似然法进行参数优化估计时,有容易受迭代初值的影响不易收敛到全局最优解的缺点,文中采用进化规划（EP）算法,建立以适应函数为目标,求其极大值点即可确定参数最优解的优化模型,不再需要求极值和估计优化变量的初始值即可获得全局近似最优解。为了更好地确保获得全局最优解,进一步保证方程解的精度,进化规划算法采用了并行操作、保留最优个体等方法。新的优化参数求解方法可以在求解效率和收敛性能上达到较好的平衡,能更好地将优化方法与最大似然估计法相结合。最后利用某固体火箭发动机的可靠性增长实验数据验证了该优化方法的有效性和正确性。     

油田注水管网的计算机优化设计

油田地面工程注水系统优化设计是一个比较复杂的问题．难以用解析方法给出最优解．本文利用模型协调变量法，按总费用最小的原则，从主干线到支干线分层优化，最终形成优化的管网布局．文中介绍了所开发的计算机辅助优化设计程序的主要内容，给出了实际算例，输出的结果与初步设计的资料相比基本一致．     

平板的颤振参数研究

基于平板颤振理论 ,建立了颤振双参数优化模型 ;提出了搜索该优化模型最优解的混沌新方法 ,该方法利用混沌的内在随机性和遍历性来获得全局最优解 ;并详细给出了图解法和迫近法搜索优化模型最优解的步骤 .经算例验证 ,上述 3种方法计算简便 ,精度高 ,为平板颤振频率、颤振风速和折算风速等颤振参数的确定提供了新的有效途径 .混沌方法人为参与程度低 ,稳定性强 ,可以方便准确地绘出平板各种颤振参数的诺模图     

求不定二次规划问题全局解的单调化方法

 不定二次规划是全局优化的一类重要问题,在金融、统计、工程设计等实际问题中有广泛应用。但此类问题可能存在多个非全局最优的局部极值点,所以求其全局最优解变得十分困难。运用单调优化理论提出一种求不定二次规划问题全局最优解的新方法：通过引入新变量将问题等价转化为单调优化问题,然后利用问题的单调结构进行缩减、分割、辅助问题最优值的定界等过程获得近似全局最优解。该解不仅可行且能充分接近真实的全局最优解,数值结果表明方法可行有效。     

约束优化问题测试函数的一个构造方法

给出了约束优化问题测试算例的一个构造方法,分别给出了非凸规划、凸规划测试函数的构造方法,构造的约束优化问题在可行域边界达到最优解。并就构造的算例分别用非线性规划求解软件进行了验证,结果表明构造方法是有效的。     

基于NSGA-Ⅱ和PGA混合遗传算法的中压配电网线路优化规划

目前,中压配电网的供电可靠性得到了广泛的关注。为此,本文以经济性和可靠性最优为优化目标,建立了配电网的网架优化规划模型。基于帕雷托最优理论,本文结合NSGA-Ⅱ（Non-dominated Sorting Genetic algorithm Ⅱ）算法和单亲遗传算法（Partheno-geneticalgorithm,PGA）对该模型进行了求解,得到了分布均匀的帕雷托最优集,并从中确定了综合效益最优解。通过典型算例和与现有方法的比较,验证了本文方法的有效性,表明其能够满足实际工程的不同要求,为实现灵活的配电网网架优化规划提供理论依据。     

区域优化分割的数学模型及其算法

针对一些实际问题提出区域优化分割问题并建立数学模型,综合应用数据分类法、多目标非线性规划理论等数学理论和方法,获得了区域优化分割模型的近似最优解及算法。     

发动机全可变配气参数多元回归耦合研究

基于柴油机仿真模型,依据正交实验原则仿真获得气阀运动参数耦合数据库,利用多元回归分析方法分析配气参数之间的耦合特性,获得气阀运动参数实际最优解.建立电液全可变发动机联合仿真模型验证实际最优解.联合仿真结果表明实际最优解比原优化值功率提高3.8%,在发动机性能提高的前提下,进排气阀平均速度分别降低31.1%和37.5%.获得的配气参数实际最优解可以满足电液系统的驱动能力,有效提高驱动效率.      

油田开发措施规划方法研究

进行措施工程的优化将有助于提高油田开发的经济效益．本文在对措施规划影响因素分析和措施经济效益评价的基础上，综合考虑措施效果、潜力、含水、费用等因素建立了利润最大化非线性措施规划模型．与已有模型相比，本文研究建立的模型所考虑的因素更加全面，考虑了资金的时间价值，同时引入了满足措施增油量与实施井次数、费用之间非线性关系的约束条件．利用基于实数编码的自适应遗传算法进行了有效的求解．应用实例表明，基于本文模型编制软件具有运算快捷、可操作性强的特点，运算结果可有效地指导油田措施的规划，使编制的油田调整方案能获得好的经济效益．     

基于机器学习的石油多峰模型研究及应用

油田在实际开发过程中，受新区块投产、开发方案调整和"三采"措施等因素的影响，年产量数据会呈现多峰形态。针对经典的Hubbert、HCZ等模型不能直接拟合多峰数据序列的问题，开展了基于机器学习的油田产量多峰预测模型研究。基于Hubbert模型，对多峰数据序列进行分段最小二乘拟合，在拟合误差函数中引入控制分段个数的罚分项，采用动态规划算法，自动求得最优分段的多峰预测模型，该模型运用在实际的油田产量数据上，预测结果达到预期目的。提出了一种通过自动最优分段的线性回归学习来建立油田产量多峰预测模型的方法，在实际应用中具有建模简单、自适应性强的优点。     

油田开发多目标产量分配模型及其应用算法研究

利用功能模拟原理（微分模拟方法及神经网络方法）建立的油田开发指标关联关系,研究并建立了油田开发规划的多目标产量分配优化模型。该模型成功地解决了油田的总产量及对应的工作量、成本等其它开发指标最优地分配到各二级开采单位的产量最优分配问题。针对非线性多目标规划问题,采用改进的HookeJeeves算法求解,并将该模型及算法应用于国内某中后期开发油田的开发规划中产生了较好的经济效益。     

三维水平井轨道设计最优控制模型改进的进化规划方法

针对三维水平井井眼轨道设计问题 ,建立了一个非线性最优控制模型。该模型以设计轨道总长度最短为性能指标 ,以非线性动力系统为约束条件 ,通过对非线性动力系统积分 ,将最优控制模型转化为一个非线性规划问题求解。为了求非线性规划问题的全局最优解 ,在附加一个目标函数小于当前目标函数值的约束条件下 ,用改进的进化规划方法寻找新的可行点策略 ,提出了一种新算法。将非线性最优控制模型及算法应用到实际水平井轨道设计中 ,数值结果证明了该模型及算法的正确性和有效性     

基于双群体的非线性约束规划进化算法

在求解非线性约束规划问题中,对其约束条件的处理是一个难点问题.本文提出了一个非线性约束规划的双群体进化算法,与以往存在的约束优化算法不同之处在于:定义个体对约束条件的函数值作为约束违犯度对群体中的个体进行度量,目标函数值作为最优解的度量.首先考虑了标准的约束规划问题,简单介绍了约束优化问题中约束条件的处理方法,给出了与这些方法不同的处理方法.针对约束违犯度,定义了两个群体,即可行群体与不可行群体.然后给出了双群体进化算法详细步骤,用5个Benchmark函数测试了此算法,并通过与其它已知算法对此5个函数的计算结果的比较,验证了算法的可行性和有效性.     

一类针对带约束优化问题的进化规划算法

提出了一种适用于求解带约束优化问题的进化规划方法,其中关键的变异算子采用基于行为的架构,事先设计一系列子变异算子,如使得个体适应度函数值趋向最小方向的变异算子、逃避约束方向的变异算子、种群总体平均适应度函数值趋向最小方向的变异算子等,通过加权平均的方法决定总变异方向．结合小生境技术及最优个体保存的选择策略,该算法能在同时保证种群的多样性和个体的全局最优性的情况下快速地求得带约束条件下的最优解．仿真结果表明,该进化规划算法是可行的．     

基于非线性规划遗传算法的汽车动力传动系统参数优化研究

研究了兼顾动力性和燃油经济性的汽车动力传动系统优化数学模型,以改善燃油经济性和整车动力性为目标,采用非线性规划遗传算法对某款轿车的动力传动系统参数进行优化研究并进行了仿真试验验证.结果表明:优化后原地起步加速时间降低了3.96%,整车多工况百公里油耗降低了8.23%.表明运用非线性规划遗传算法进行动力传动系统参数优化是可行的.     

三维水平井随钻修正设计的优化方法及应用

在水平井实际应用中,实钻轨道常偏离原设计最优轨道．把实钻轨道与已设计最优轨道的状态变量差值作为参数,建立带有参数的三维水平井最优控制模型,把该模型转化为非线性规划问题求解,讨论了该非线性规划问题的最优解性质．依此性质给出一个全局最优的算法,并将其应用到实际水平井轨道设计中,数值结果表明模型及算法有效、正确。     

油田产量开发规划模型研究及应用

本文对如何完成油田开发产量任务,合理地安排各种措施工作量进行了研究,建立了多目标线性规划模型,并利用计算机编写相关程序,求出最优方案,应用到具体的油田某区块产量规划实例中,解决了油田产量最优规划问题。     

随机环境下公交调度问题双层规划模型与算法

提出一种以随机环境为基础并能适用于实际公交调度的优化方法.考虑公交线路运营环境下的随机因素,建立一个尽可能使乘客和企业综合满意度达到最大的双层规划模型,并通过智能算法进行求解.算例研究表明,模型和算法具有可行性和有效性.在车型、发车时间间隔、运营费用等因素组合情况下,以实际站点统计数据为基础,能够快速给出优化结果.