在半潜平台初始设计阶段,平台主尺度是影响平台水动力性能和建造成本的关键性因素。因此,对半潜平台主尺度进行优化是一项极具工程意义的研究工作。本文以半潜生产平台(Semi-submersible Floating Production Unit,SEMI FPU)、抑制垂荡与涡激运动型半潜生产平台(Heave and Vortex induced motion suppressed Semisubmersible,HVS)和半潜钻井平台(Semi-submersible Floating Drilling Unit,SEMI FDU)为研究案例。首先,采用试验设计法确定设计变量,确定样本数据库。其次,对半潜平台采用面元法和莫里森公式结合的方法进行水动力特性分析,并通过幅值响应算子(Response Amplitude Operator,RAO)和波浪谱预报平台在生存海况条件下最可能出现的最大响应(Most Probable Maximum Value,MPM),计算得到的极限预报值可以作为平台安全性的重要衡量指标。同时布置波面升高监测点,对平台波面升高进行监测,并计算平台气隙值。根据数值模拟得到的数据库建立基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)的代理模型,并通过缺一交叉验证法得到径向基函数中的形参数值。所建立的代理模型可以极大提高优化效率。最后,采用多目标粒子群优化算法(Multi-Objective Particle Swarm Optimization,MOPSO),以海洋平台安全性和经济性作为两个优化目标,以平台稳性、气隙高度、水平方向运动性能作为约束条件,得到不同类型半潜平台的优化方案,通过对各个半潜平台多目标优化方案的分析,最终得到三种半潜平台的优化策略。