海洋石油平台自动化管路布局优化算法设计

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1、石油机械-——34．-——CHINAPETR0LEUMMACHINERY2014年第42卷第2期．．海洋石油装备海洋石油平台自动化管路布局优化算法设计沈龙泽刘衍聪王文超任红伟(1．中国石油大学(华东)机电工程学院2．中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院)摘要：目前管路布局多依靠人工设计完成，工作量大、设计周期长。为提高设计效率，设计了一套自动化管路布局遗传模拟退火算法。其针对遗传算法易早熟、收敛速度慢等问题，引入模拟退火思想，对遗传算子进行Metropolis规则改进，提高初期进化时种群多样性，增强算法全局搜索能力；设置等温和退温内、外2层循环，提高算法收敛速度和性能。利用遗传算法和

2、遗传模拟退火算法进行管路布局仿真试验计算并进行对比，对比结果表明，在相同初始条件和计算精度下，后者全局搜索能力强，不易陷入局部最优解，且收敛迅速、稳定，运算结果优于前者。关键词：海洋石油平台；管路布局；遗传算法；模拟退火算法；Metropolis规则中图分类号：TE951文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4578．2014．02．009AlgorithmOptimizationforAutomatedpelineLayoutofOffshorePlatformShenLongzeLiuYancongWangWenchaoRenHongwei(1．College

3、ofMechanicalandElectronicEngineering，ChinaUniversityofPetroleum2．ResearchInstituteofDrillingTechnology，ShengliOield)Abstract：Atpresentthecompletionofpipelinelayoutusuallydependsonartificialdesign．Thus，theworkloadisheavyandthedesigncycleislong．Toimprovethedesigneficiency，asetofgeneticsimulatedanne

4、alingalgo—rithmforautomatedpipelinelayoutwasdesigned．Tohandletheearlymaturityandslowrateofconvergenceofthegeneticalgorithm，thealgorithmintroducedthesimulatedannealingconceptandimprovedtheMetropolisrulesofgeneticoperators，improvingthepopulationdiversityattheinitialstageofevolutionandstrengtheningt

5、heglobalsearchcapacityofthealgorithm．Thecirculationofexternalandinternalisothermicandtemperature．10weringlayerswasdesigned,inordertoimprovetheconvergencevelocityandperformanceofthealgorithm．Thegeneticalgorithmandthegeneticannealingalgorithmwereusedtoconductthesimulationtestcalculationandcompariso

6、nofpipelinelayout．Thefindingsshowthatinthesameinitialconditionsandcalculationprecisiontheglobalsearchcapacityof，thelatterisstrong．Itisnoteasilytrappedinthelocaloptimalsolution，withafastandstableconvergencerate．ItscalculationresultiSbetterthanthatofthefo1331er．Keywords：offshoreplatform；pipelinelay

7、out；geneticalgorithm；simulatedannealingalgorithm；Metropo—lisrul与其他设备发生干涉，满足各种约束条件的无碰路0—口一径¨。在实际设计过程中，设计者往往需要花费大量的时间去考虑管路的碰撞问题和各项空间约束管路系统是现代化工业生产必不可少的组成部条件，工作量大，设计周期长，效率低下，且由于分，作为海洋石油平台管路系统设计最重要内容之路径往往并不合理而造成生产空间的浪费。与其他