基于遗传算法的给水管网多目标优化设计

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.     

树状给水管网布置形式优化设计

以管网年费用折算值作为管段的权值建立目标函数,以基于破圈法及Mayeda-Seshu算法的列队竞争算法作为求解方法,用于进行树状给水管网系统的优化,并将该方法用于实例研究。结果表明:该算法既可以完全避免以往各种优化算法在进化过程中产生不可行解的弊端,又继承了普通列队竞争算法寻优速度快的优点,使得算法的计算效率显著提高,计算结果的准确性也得以保证。该优化算法的提出对树状给水管网布置形式优化设计具有重要意义。     

基于遗传算法的给水管网多工况优化设计

目前大多数基于遗传算法的给水管网优化设计在供水安全性和经济性方面都存在不足。本文针对这些不足,对优化设计的目标函数进行了改进,加入了流速约束,提出了流量已初分配的给水管网多工况的优化设计,并采用罚函数法予以实现。最后对青岛市出口加工区管网进行了优化求解,通过优化结果的对比,验证了该设计方法的实用性及其在供水安全性和经济性方面的优点。     

线性信赖域算法在给水管网优化设计中的应用

提出了将给水管网优化设计分解成管径优化和流量优化的方法.对于管径优化,以不同管径管长为优化变量,建立某一流量分配下的线性规划模型.利用管道造价公式和水力计算公式,建立以流量分配为优化变量的非线性规划模型.在计算过程中,采用单纯型法求解线性规划模型,用带有约束的信赖域法求解非线性规划模型,两种算法交替计算.算例表明这一方法是可行的,能得到管网的优化设计方案.     

赤峰市平庄城区给水管网改造工程优化设计研究

提出了以总费用在工程运行期的计算终值为目标函数,以最大自由水头限值等为约束条件,以平均日平均时工况进行设计、对多工况进行安全性校核的管网优化设计方法,并用Matlab编程实现。利用该优化设计程序对赤峰市平庄城区给水管网改造工程设计表明,与传统设计方法相比,优化程序在保证管网安全性的同时可降低30%的建设投资。     

基于MTSP的给水管网定线优化设计

为优化城市给水管网系统设计以减少工程投资、降低给水泵站扬程、保证供水运行安全、方便维护管理,基于MTSP优化理论,结合城市给水管网设计理论和实际工程中管道定线的要求,针对目前城市给水管网管道定线设计中存在的一些问题,提出了一种基于MTSP的管道定线优化设计方法,并尝试将MTSP基本方法应用于给水管网优化设计中。实例计算表明,该方法能够使管道定线总长度最短,从而达到优化设计的目的。     

树状给水管网的优化

本文根据树状给水和网的特点，分别建立了重力和泵站加压树状管网优化计算的一规划模型，应用上述模型，可进行单水源树状管网的优化计算。     

给水管网可靠性计算方法

近年来随着计算机技术的不断发展,应用计算机技术解决给水管网的优化问题成为了研究的热点。然而由于考虑管网优化问题时,目标函数往往只考虑管网的运行或者投资的费用最小,没有考虑给水管网的可靠性指标,脱离了实际情况,导致难于得到真正的应用。对管网可靠性进行研究,并寻找有效且适用可靠性计算方法成为了目前需要解决的问题。一、给水系统可靠性的定义给水系统的可靠性是指在一定时间内,在一定的运行条件下给水系统完成预定功能的性质。给水系统的功能是     

基于管网可靠性的阀门布局优化设计

阀门作为给水管网的主要附件,其数量和位置的合理设置,对提高管网可靠性具有重要意义。首先以阀门布局对管网可靠性的影响作为切入点,建立管网可靠性分析模型和阀门布局优化设计模型,然后使用模拟退火算法进行了阀门布局优化设计算例分析,通过分析,可以得出符合阀门设置规则和具有较高可靠性保障的阀门布局建议方案。     

给水管网管径管材联合优化算法的设计及应用

给水管网设计中经常面临管径和管材的联合优选问题。针对传统管径优选技术的不足,提出了管材管径联合优化方法,改进了遗传算法的染色体编码方式,并以我国北方某县镇的供水管网扩建工程为例,对改进后的算法进行了应用。     

应用单亲遗传算法进行树状管网优化布置

树状管网布置优化属于典型的组合优化问题。本文针对树状管网布置的特点，以图论和遗传算法为理论基础，应用改进遗传算法 单亲遗传算法进行树状管网优化布置，并设计了相应的适应度函数、单亲换位算子和逆转算子。与Dijkstra算法和Kruskal算法相比，单亲遗传算法直接以管网投资最小为优化目标，能够获得一批管网投资最小的布置方案，且算法的寻优效率较高，收敛性和稳定性较好。     

给水管网改扩建若干问题探索

水量预测、阻力系数以及等水压线的绘制是给水管网改扩建的重要环节。改扩建之前通过预先处理，可成功地解决上述因素对管网平差结果的影响以及平差后问题管段的判断。     

基于改进布谷鸟算法的城镇环状给水管网优化

城镇环状给水管网的优化设计对于降低整体工程造价起到重要作用.以管网投资总费用最小为目标,以各管段管径为决策变量,构建了环状管网的离散非线性优化模型.针对环状管网优化模型中等式约束多、决策变量离散化、极易陷入局部最优等问题,提出了一种耦合水力模拟引擎的布谷鸟算法(CS-EPANET).此外,通过螺旋更新机制,进一步平衡了...     

基于智能群体优化算法的给水管网漏损定位

针对城市给水管网漏失定位困难的问题,采用模糊聚类方法对压力监测点进行了优化布置,并在压力在线监测的基础上建立了管网漏损定位模型。利用蚁狮优化算法和粒子群优化算法两种智能群体优化算法对模型进行求解,并以华北某沿海城市的某工业区给水管网为算例,分析对比了两种算法的运行情况。结果表明,在漏损定位问题上,蚁狮优化算法具有更强的全局优化能力,更高的搜索效率。     

管网水力计算及其在给水工程中的应用

在管网规划布置及用水量已知的前提下,根据管网布置形式的不同。建立相应的数学模型,实现程序化．从而计算树状网和环状网的管道流量、管径、水头损失和节点水头值．以及水泵的扬程和水塔的高度等．为给水工程的设计提供了依据。     

用基因算法求管网经济管径

基因算法是一种新的、正在发展中的人工进化寻优方法。其概念简单，有全局寻优的能力，可直接用离散变量计算，其成果可与确定性优化方法媲美。本文简要介绍了基因算法及其在求给水管网经济管径中的应用。     

计算机辅助设计动态给水管网模型

运用计算机建立给水管网动态模型不但能完成静态的数据分析和系统设计 ,还可以实现对给水管网的动态分析和仿真 ,从而实时获取管网系统在不同供水需求以及极端用水条件下的状况。讨论了国内现有的管网模型和应用情况 ,并详细介绍了国外专业软件WaterCAD。     

给水管网水力计算及优化设计研究

本文依据水力学基本原理推导了有压管网水流的最小能量损失原理，并利用网络图论及其矩阵对给水管网进行表示，借助连支、树支管段概论，提出适用于给水管网水力计算和优化设计计算的数学模型。在管网水力计算时，管段初流量分配由计算机自动完成，不需编环号，手工预处理数据量少，当所计算管网的节点或管段数需要增减时，原始输入数据调整量小。在管网优化设计中，采用建立在动态技术经济分析理论基础上的管网等额年费用现值最小作为目标函数。约束条件中还考虑了现有管段管径约束，以使该计算模型也适应于扩建、改建管网设计计算。优化计…     

给水管网非线性规划的新模型

本文发展了一个确定了给水管网道道直径，水泵扬程，水塔尺寸的最优设计非线性规划模型，提出了将管网不等式约束非线性规划转换为无约束规划问题的变量代换法，求解目标函数广义简约梯度的广义节点法，并采用ＰＲＰ共轭梯度法求解管网非线性规划问题，计算结果表明模型的求解速度比现有同类型非线性管网模型快数十倍。占用计算机内存较少，程序较简单，适用于各种给水管网。     

遗传算法在给水管网现状分析中的应用

分析了给水管网模型、GIS等系统建立时所存在的问题 ,并针对如何提高节点流量、管道摩阻的准确性等 ,提出利用遗传算法 ,对给水管网系统进行现状分析的方法。进而对遗传算法的基本原理、给水管网现状分析数学模型的建立及求解、一王数后的基因遗传方法和基因突变方法进行了分析 ,并给出实现这一方法的C语言核心代码。通过编写程序系统 ,对WDOC软件功能进行了扩展 ,经过算例的试验验证 ,得出较为可靠的分析结论