检索结果-内蒙古大学图书馆

给水排水 2008年第S1期34卷 343-347页

作者：潘永昌储诚山徐志标覃华广东省佛山市南海区水利局佛山528200 中国社会科学院城市发展与环境研究中心天津300072 哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090 深圳富士康有限公司深圳518000

为兼顾给水管网优化设计中的经济性和可靠性问题,以管网年费用和管网系统可靠性为目标函数建立给水管网优化设计的多目标遗传算法数学模型;并将系统可靠性定义为"节点富余水头加权平均值"和"管网恢复力",进而对多... 详细信息

为兼顾给水管网优化设计中的经济性和可靠性问题,以管网年费用和管网系统可靠性为目标函数建立给水管网优化设计的多目标遗传算法数学模型;并将系统可靠性定义为"节点富余水头加权平均值"和"管网恢复力",进而对多目标遗传算法模型求解过程进行分析。最后以一个典型的工程案例加以验证。结果表明,多目标遗传算法所得到的目标函数值和管网水力性能明显优于传统设计方法,充分说明了多目标遗传算法用于管网优化设计的实用性和有效性。

关键词：多目标优化设计遗传算法给水管网管网系统可靠性整数编码遗传算子

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改进混合遗传算法用于给水管网优化设计的研究

改进混合遗传算法用于给水管网优化设计的研究

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作者：储诚山天津大学

学位级别：博士

城市供水系统是城市建设和发展的重要基础设施,是保障人民生活和发展经济建设不可缺少的物质基础,而输配水系统(即供水管网系统)是城市供水系统的重要组成部分,其投资一般要占整个供水系统总投资的50-80%,而且还直接影响到庞大的电能消... 详细信息

城市供水系统是城市建设和发展的重要基础设施,是保障人民生活和发展经济建设不可缺少的物质基础,而输配水系统(即供水管网系统)是城市供水系统的重要组成部分,其投资一般要占整个供水系统总投资的50-80%,而且还直接影响到庞大的电能消耗、运行管理费和整个供水系统的性能及可靠性。因此,进行管网优化设计具有重要作用和意义。通过对已有管网优化设计数学模型进行分析,提出了以经济性和可靠性为目标函数的多目标优化数学模型。建模过程中,将系统可靠性定义为“节点富余水头加权平均值”和“管网恢复力”,使对管网系统可靠性对评价更加直观和定量化;同时将管网年费用作为经济性衡量指标。针对该优化数学模型为离散变量组合优化的实质,在选用优化模型解法时,对常用于给水管网优化设计计算的线性规划法、非线性规划法、动态规划法、神经网络、遗传算法作了较深入的分析与研究,通过分析这些优化技术存在的问题和不足,提出了管网优化设计计算的改进混合遗传算法。遗传算法是借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机搜索方法,它具有可扩展性,易于同别的技术结合使用,形成混合遗传算法用于复杂问题的优化计算。为克服基本遗传算法的缺点,采用拟并行算法中的移策略对基本遗传算法加以改进,使得由较少的计算量即可获得最优管径组合方案;使用整数编码技术对管径变量进行编码,可以避免其他方法带来的管径二次圆整问题;对违反最大流速限制的管段采用惩罚技术加以处理以剔除不可行解。在计算管网优化设计目标函数和遗传算法适应度函数之前,需要进行管网水力计算以求解管段流量和节点压力,根据该计算过程为求解非线性方程组的实质,抛开了常规计算方法,选用了适于求解大规模非线性方程组的信赖域法。该方法具有整体收敛性,不仅能很快地解决良态问题,而且也能有效求解病态问题。将改进遗传算法和信赖域法结合使用,取长补短,形成“改进混合遗传算法”用于复杂给水管网的优化设计计算,并编写了相应优化计算程序。最后,以一个

关键词：给水管网优化设计多目标数学模型管网系统可靠性管网恢复力改进混合遗传算法迁移策略信赖域法

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给水管网优化设计的多目标遗传算法

引用

节水灌溉 2008年第6期 43-46页

作者：朱发昇季春雷河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点试验室江苏南京210098 天津市水利勘测设计院天津300204

为兼顾给水管网优化设计中的经济性和可靠性问题,以管网年费用和管网系统可靠性为目标函数建立给水管网优化设计的多目标遗传算法数学模型;并将系统可靠性定义为"节点富余水头加权平均值"和"管网恢复力",进而对多目标遗传算法模型求解过程进行分析。最后以一个典型的工程案例加以验证,结果表明,多目标遗传算法所得到的目标函数值和管网水力性能明显优于传统设计方法,充分说明了多目标遗传算法用于管网优化设计的实用性和有效性。

关键词：给水管网优化设计多目标遗传算法管网系统可靠性管网恢复力

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改进蚁群算法和改进混合遗传算法在给水管网优化中的应用

改进蚁群算法和改进混合遗传算法在给水管网优化中的应用

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作者：潘永昌合肥工业大学

学位级别：硕士

城市供水管网是城市供水系统中重要的一环，它不仅是连接供水处理厂与用户的“桥梁”，而且投资占整个供水系统的50％-80％，同时也占用供水系统30％-50％的能耗。随着水资源日益紧缺和水资源开发利用率的提高，新系统的兴建和老系统的... 详细信息

城市供水管网是城市供水系统中重要的一环，它不仅是连接供水处理厂与用户的“桥梁”，而且投资占整个供水系统的50％-80％，同时也占用供水系统30％-50％的能耗。随着水资源日益紧缺和水资源开发利用率的提高，新系统的兴建和老系统的改扩建等所需的工程投入逐渐增大。因此，供水管网的规划、设计和运行管理是否科学、经济、实用，直接影响工程的投资、运行管理费用及系统的可靠性。因此，进行给水管网优化具有重要作用和意义。本文应用改进蚁群算法，把其运用到给水树状管网的优化布置，可实现节省投资、合理布局的目的，为给水管网的优化设计和给水管网优化调度提供了前提条件，并用一个算例进行验证，可预计蚁群算法在此方面将有广阔的应用前景。在计算管网优化设计之前，需要进行管网水力计算以求解管段流量和节点压力，本文选用了性能较好的水力模拟软件EPANET进行计算。在进行经济性计算之前必须知道经济性参数的取值，本文通过MATLAB编写程序进行最小二乘法拟合。通过对已有管网优化设计数学模型进行分析，提出了以经济性和可靠性为目标函数的多目标优化数学模型。建模过程中，将系统可靠性定义为“节点富余水头加权平均值”和“管网恢复力”，使对管网系统可靠性对评价更加直观和定量化；同时将管网年费用作为经济性衡量指标。针对该优化数学模型为离散变量组合优化的实质，将改进遗传算法和水力模拟软件EPANET结合使用，形成“改进混合遗传算法”用于复杂给水管网的优化设计计算，并编写了相应优化计算程序。最后，以一个具有典型代表性的管网优化设计工程案例对该优化模型和改进混合遗传算法的理论、方法进行验证，并将计算结果与常规设计方法得到的结果进行经济、水力性能和可靠性比较，充分说明了改进混合遗传算法在给水管网设计中具有重要的理论和实用价值。

关键词：改进蚁群算法给水管网优化多目标优化数学模型管网系统可靠性改进混合遗传算法

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