[發明專利]一種基于遺傳算法的加熱井布局優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202111255396.0
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113987935A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 石巖;芮樹旺;楊麗曼;許少峰;王一軒;王娜;孫治博;牛燕霞;蔡茂林
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/12;G06F111/08;G06F113/08;G06F119/08
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

1.一種基于遺傳算法的加熱井布局優化方法，其特征在于，包括：

S1、獲取目標區域的形狀面積，根據分割規則將所述目標區域劃分成多個規則塊；

S2、根據布置規則在每一個規則塊上均布k個加熱井作為初始群體P(0)；設置進化代數計數器t＝0，設置最大進化代數T；

S3、假設k個加熱井在每一次循環中均有p的概率沿其周圍隨機一個方向移動；

S4、計算P(t)k個加熱井在移動后新的位置覆蓋面積，以覆蓋面積最大的方案作為下一代的方案P(t+1)；

S5、當t＝T時，當前所對應的方案為相對最優的布局方案。

2.根據權利要求1所述的一種基于遺傳算法的加熱井布局優化方法，其特征在于，步驟S1，包括：

S11、獲取目標區域的形狀面積，從目標區域邊界位置開始，圈定1個或多個加熱井的區域作為有效塊，其余區域作為冗余塊；多個加熱井為相鄰的加熱井；計算加熱井覆蓋面積百分比；

S12、將所述冗余塊按就近原則與有效塊組合到一起，補足不規則復雜圖形的外部邊界；計算新的加熱井覆蓋面積百分比，減去步驟S11的百分比作為選擇狀態的獎賞；

S13、假設每一步均為最優決策，則選擇獎賞最大的狀態作為下一狀態，實現將所述目標區域劃分成多個規則塊。

3.根據權利要求2所述的一種基于遺傳算法的加熱井布局優化方法，其特征在于，所述步驟S2中布置規則為：

在每一個規則塊上均布排列k個加熱井；每個加熱井的有效覆蓋面積直徑為d；將k個加熱井的覆蓋總面積達到每一個規則塊圖形面積的1.3倍。

4.根據權利要求3所述的一種基于遺傳算法的加熱井布局優化方法，其特征在于，所述步驟S4，包括：

S41、計算P(t)k個加熱井在移動后新的位置覆蓋面積；

S42、當所述覆蓋面積增加，則將所述進化代數計數器t置為0；

S43、當所述覆蓋面積未增加，則將所述進化代數計數器t加1，并執行步驟S3。

5.一種基于遺傳算法的加熱井布局優化裝置，其特征在于，包括：

獲取及劃分模塊，用于獲取目標區域的形狀面積，根據分割規則將所述目標區域劃分成多個規則塊；

初始化模塊，用于根據布置規則在每一個規則塊上均布k個加熱井作為初始群體P(0)；設置進化代數計數器t＝0，設置最大進化代數T；

選擇交叉和變異模塊，用于假設k個加熱井在每一次循環中均有p的概率沿其周圍隨機一個方向移動；

更新模塊，用于計算P(t)k個加熱井在移動后新的位置覆蓋面積，以覆蓋面積最大的方案作為下一代的方案P(t+1)；

終止判斷模塊，用于當t＝T時，當前所對應的方案為相對最優的布局方案。

6.根據權利要求5所述的一種基于遺傳算法的加熱井布局優化裝置，其特征在于，所述獲取及劃分模塊，包括：

獲取子模塊，用于獲取目標區域的形狀面積，從目標區域邊界位置開始，圈定1個或多個加熱井的區域作為有效塊，其余區域作為冗余塊；多個加熱井為相鄰的加熱井；計算加熱井覆蓋面積百分比；

組合選擇子模塊，用于將所述冗余塊按就近原則與有效塊組合到一起，補足不規則復雜圖形的外部邊界；計算新的加熱井覆蓋面積百分比，減去步驟S11的百分比作為選擇狀態的獎賞；

選擇劃分子模塊，用于假設每一步均為最優決策，則選擇獎賞最大的狀態作為下一狀態，實現將所述目標區域劃分成多個規則塊。

7.根據權利要求6所述的一種基于遺傳算法的加熱井布局優化裝置，其特征在于，所述初始化模塊中布置規則為：

在每一個規則塊上均布排列k個加熱井；每個加熱井的有效覆蓋面積直徑為d；將k個加熱井的覆蓋總面積達到每一個規則塊圖形面積的1.3倍。

8.根據權利要求7所述的一種基于遺傳算法的加熱井布局優化裝置，其特征在于，所述更新模塊，包括：

計算子模塊，用于計算P(t)k個加熱井在移動后新的位置覆蓋面積；

第一判斷子模塊，用于當所述覆蓋面積增加，則將所述進化代數計數器t置為0；

第二判斷子模塊，用于當所述覆蓋面積未增加，則將所述進化代數計數器t加1，并通知所述選擇交叉和變異模塊執行操作。