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《兰州理工大学》 2011年
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基于改进遗传算法的供水管网多工况优化设计

李文娟  
【摘要】:随着城市的扩大化发展以及供水管理水平的不断提高,供水管网系统的规划设计相比之前也有了高的起点和要求,因此正急需新的规划设计方法或优化设计。 针对现有的供水管网优化模型,通常是基于最高日最高时单一工况,忽略其他工况如平均时、消防时、事故时等运行工况的约束条件,不属于全局优化的结果。在已有的研究基础上,考虑到现有的多目标函数中的水质目标、安全可靠性目标的量化很含糊和不成熟性,本文提出了在满足管网各个用水工况不同的约束条件基础上,以管网造价和泵站运行费用之和的管网年费用折算值最低为单一目标的给水管网多工况优化设计数学模型,该模型中多工况的选择包括最高日最高时、平均时、消防时、事故工况时等四个工况,且模型中引入了不同工况条件下水泵机组运行时间占全年运行时间的比例。 在选用模型求解算法时仔细分析研究了常用的求解算法,如拉格朗日函数法、界限流量法、线性规划算法、非线性规划法、动态规划法、遗传算法等。最后考虑到管网优化模型中管径这一决策变量的离散性,以及多工况优化模型的研究还比较不成熟,本文暂时在比较成熟的遗传算法的基础上做了简单的改进得到的改进的遗传算法,并将其运用到实际工程中的多工况优化设计模型中。论文使用MATLAB编制供水管网优化算法的求解程序。最后通过一个实际工程的供水管网优化设计实例,进行传统遗传算法和改进遗传算法优化结果比较,证实了改进遗传算法优化结果的优越性,同时也验证了多工况优化模型的优势。?
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU991.33

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周荣敏,林性粹;用基于整数编码的改进遗传算法进行环状管网优化设计[J];灌溉排水;2001年03期
2 王新坤,程冬玲,林性粹;枚举法与动态规划法结合优化田间管网[J];干旱地区农业研究;2001年02期
3 李树平;进化算法在排水管道系统优化设计中的应用[J];中国给水排水;2003年07期
4 董深;吕谋;陆海;;基于遗传算法给水管网优化模型的改进研究[J];中国给水排水;2007年17期
5 周荣敏;雷延峰;周芳;郝凌云;;给水管网遗传优化设计中惩罚系数的确定[J];中国给水排水;2008年06期
6 杨玉奎,唐剑晖;规划设计中的给水管网计算方法的改进[J];广州大学学报(自然科学版);2004年05期
7 周恒良;模糊线性规划在供水管网优化中的应用[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2005年02期
8 高飞;管线造价的曲线拟合及其精度[J];给水排水;1994年01期
9 许可;张鸿涛;郭强;杨立堂;陈万斌;;赤峰市平庄城区给水管网改造工程优化设计研究[J];给水排水;2007年S1期
10 周克民,胡云昌;遗传算法计算效率的改进[J];控制理论与应用;2002年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 储诚山;改进混合遗传算法用于给水管网优化设计的研究[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 蒋怀德;给水管网多目标优化设计[D];同济大学;2007年
2 张增荣;给水管网单目标多工况优化设计的研究与应用[D];同济大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李学翔,蔡昌凤,宫建龙;基于Capdet Works的污水厂工程项目快速概预算分析[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年02期
2 李学翔,蔡昌凤,周福来;基于MATLAB的活性污泥法曝气量模糊控制的仿真实现[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年03期
3 韦忠良;崔斌;;基于管径的管道输水灌溉管网优化设计[J];安徽农业科学;2009年25期
4 王景成;薛业章;陈平;;低压管道输水灌溉技术及其在现阶段农业发展中的作用[J];现代农业科技;2009年23期
5 邱鸿荣;罗建中;郑国辉;;城镇污水管网现状调查及整改对策研究[J];地下空间与工程学报;2011年06期
6 王晓丽;;包钢矿浆及供水管道线路设计及优化[J];包钢科技;2011年04期
7 张沙;王文海;杨金华;;虹吸式屋面雨水排水系统设计软件[J];北京建筑工程学院学报;2011年01期
8 刘国才;;强化过滤及V型滤池设计要点[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年S1期
9 段琪庆;刘寒芳;薛冰;;数字管网连通分析的淘汰算法与实现[J];测绘科学;2008年S3期
10 黄华勇;谢水波;;基于可靠性约束的市政雨水管网水力参数优化设计[J];中国城市经济;2010年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹开朗;李成江;张志敏;;我国海水利用产业化的思考[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
2 段莉萍;徐向群;;给水管线钢管漏水事故分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
3 林龙德;;GIS技术应用于供水管网管理的研究[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年
4 张红丽;方文熙;;滴灌管网优化研究现状[A];福建省农业机械学会2004年学术年会论文集[C];2004年
5 彭世尼;冷婷婷;郑利平;李金良;刘土生;;基于遗传算法的城市燃气管网优化[A];中国土木工程学会城市燃气分会第九届理事会第一次会议论文集[C];2006年
6 王强;刘遂庆;;城市供水管网调度系统信息化建设[A];2008年全国给水排水技术交流会暨全国水网理事会换届大会论文集[C];2008年
7 秦芳芳;王松岭;;大型给水管网系统水力计算方法的研究[A];2008年全国给水排水技术交流会暨全国水网理事会换届大会论文集[C];2008年
8 张增荣;;基于Matlab的水泵变频调速分析及其在工程上的应用[A];全国给水排水技术信息网2009年年会论文集[C];2009年
9 吴斯文;张建明;胡新立;陆中华;;湛江市海湾西片给水管网改扩建设计[A];2011全国给水排水技术信息网年会暨技术交流会论文集[C];2011年
10 林龙德;;自动控制技术在供水调度系统中的应用[A];第11届粤港机械电子工程技术与应用研讨会论文汇编[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晨婉;基于贝叶斯理论的供水管道风险评价研究[D];天津大学;2010年
2 谢超;油田注水采油系统的建模、优化与控制[D];天津大学;2010年
3 刁克功;分区管理模式给水管网的水力分析与模拟技术研究[D];北京工业大学;2011年
4 庄宝玉;城市输配水管网可靠性研究[D];天津大学;2012年
5 刘新;多级机站通风方式下的网络算法理论研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
6 陈勇民;承压式合流制溢流深井淤积及清淤技术研究[D];浙江大学;2011年
7 白丹;给水输配水管网系统优化设计研究[D];西安理工大学;2003年
8 王新坤;微灌管网水力解析及优化设计研究[D];西北农林科技大学;2004年
9 王圃;城市给水处理厂及泵站能耗分析与应用研究[D];重庆大学;2004年
10 刘守生;遗传算法与小波神经网络中若干问题的研究[D];南京航空航天大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李京京;城市给水管网改扩建优化设计模型研究[D];郑州大学;2010年
2 张峰;丘陵山区重力式村镇供水管网优化及安全调控研究[D];山东农业大学;2010年
3 杨旭;基于模糊控制的变频变压供水系统的研究与应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 杨妍;源水锰污染的应急处理技术研究[D];合肥工业大学;2010年
5 童建舟;给水管网水力状态模拟中GASA算法优化的研究[D];南昌大学;2010年
6 刘思远;基于水质保障的城乡一体化供水系统改建优化研究[D];浙江大学;2011年
7 张现国;中国城市供水绩效指标体系构建及指标权重划分研究[D];北京建筑工程学院;2011年
8 周晶;多泵站配水管网分时分级供水研究[D];沈阳建筑大学;2011年
9 王达;基于ArcEngine与DWGDirect.net的管网剖面可视化算法[D];中国地质大学(北京);2011年
10 刘秀;饮用水生物毒性分析及控制技术研究[D];吉林大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李大卫;可重复自然数编码遗传算法的最优群体规模[J];鞍山钢铁学院学报;2000年06期
2 孙艳丰,郑加齐,王德兴,武华;基于遗传算法的约束优化方法评述[J];北方交通大学学报;2000年06期
3 吕鑑,贾燕兵;应用遗传算法进行给水管网优化设计[J];北京工业大学学报;2001年01期
4 张岭,刘劲松,郝天珧;利用Ground-Truth资料和Messy GA方法反演渤海湾盆地及其邻区地壳P波速度模型[J];地球物理学进展;2005年01期
5 周荣敏,林性粹;用基于整数编码的改进遗传算法进行环状管网优化设计[J];灌溉排水;2001年03期
6 陈渠昌,郑耀泉;微灌田间管网支毛管优化设计探讨[J];灌溉排水;1996年01期
7 王新坤,程冬玲,林性粹;枚举法与动态规划法结合优化田间管网[J];干旱地区农业研究;2001年02期
8 杨钦;给水配水系统的最优化设计[J];中国给水排水;1985年01期
9 王柏仁;污水管道系统的计算程序与优化选择[J];中国给水排水;1985年02期
10 王春成;微机在给水管道造价计算中的应用[J];中国给水排水;1988年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王强;供水管网科学调度决策支持系统理论和应用研究[D];同济大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 丁煜;排水管网改扩建计算机辅助优化设计[D];湖南大学;2001年
2 洪青春;基于整数编码的遗传算法在给水管网优化中的应用[D];合肥工业大学;2004年
3 潘玲;并行遗传算法在一种新的给水管网优化设计中的应用[D];合肥工业大学;2004年
4 王锴;遗传算法在排水管网优化设计中的应用研究[D];郑州大学;2004年
5 张永栋;基于多目标遗传算法的涡旋型线形状优化设计研究[D];重庆大学;2004年
6 王力;考虑水力条件变化的城市给水管网可靠性分析与研究[D];重庆大学;2004年
7 蔡钦;基于GAAA算法的给水管网优化设计研究[D];浙江大学;2006年
8 陈俊博;自适应惩罚遗传算法的给水管网优化设计[D];郑州大学;2006年
9 蒋怀德;给水管网多目标优化设计[D];同济大学;2007年
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1 叶在福,单渊达;基于边界搜索策略的遗传算法在电网扩展规划中的应用[J];中国电机工程学报;2000年11期
2 李逢高;启发式遗传算法[J];湖北工学院学报;2000年03期
3 徐耀群,沈继红,丁建利;一种改进的遗传算法及其应用[J];黑龙江商学院学报(自然科学版);2000年02期
4 王晓丽,孙萍;一种全局优化的计算方法──遗传算法[J];吉林建筑工程学院学报;2000年03期
5 李一峰,姜勇,王红星,卢毅,田新启,方秋华;基于遗传算法的变压器局部放电超声定位法[J];江苏电机工程;2000年04期
6 靖稳峰,魏红,段惠娣;遗传算法及其发展现状[J];西安工业学院学报;2000年03期
7 吴立成,陆震,于守谦,郑红;柔性杆子杆模型参数的遗传算法优化求解[J];北京航空航天大学学报;2001年01期
8 王凤儒,徐蔚文,王凤林;基于序值编码的遗传算法及其应用[J];电机与控制学报;2001年01期
9 杨斌,余岳峰,杜建军;改进的遗传算法在中期发电规划中的应用[J];电网技术;2001年08期
10 廖平,喻寿益;基于遗传算法的圆的半径测量[J];计量学报;2001年02期
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1 韩娟;;遗传算法概述[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年
2 庞国仲;王元西;;基于遗传算法控制步长的定性仿真方法[A];'2000系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2000年
3 林家恒;李国锋;田国会;刘长有;;遗传算法在旋转货架拣选优化中的应用[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
4 史骏;裘聿皇;;遗传算法中基因排列方式对运行的影响[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
5 韩战钢;;遗传算法及在经济中的应用[A];Optimization Method, Econophysics and Risk Management--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2001年
6 唐毅;葛运建;王定成;江建举;;遗传算法在运动员技术动作优化中的应用研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
7 文泾;朱玉文;;用遗传算法进行航线规划[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
8 于春梅;黄玉清;杨胜波;;遗传算法在参数辨识中的应用进展[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
9 王志宏;王斌;;基于遗传算法的非确定性目标优化[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
10 王晓东;刘全利;金吉凌;王伟;;基于序次优化策略的改进遗传算法[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
2 高雪娟;协同设计的平台策略[N];中国计算机报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周辉仁;递阶遗传算法理论及其应用研究[D];天津大学;2008年
2 郝国生;交互式遗传算法中用户的认知规律及其应用[D];中国矿业大学;2009年
3 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年
4 马国田;遗传算法及其在电磁工程中的应用[D];西安电子科技大学;1998年
5 唐文艳;结构优化中的遗传算法研究和应用[D];大连理工大学;2002年
6 周激流;遗传算法理论及其在水问题中应用的研究[D];四川大学;2000年
7 刘冀成;基于改进遗传算法的生物电磁成像与磁场聚焦应用研究[D];四川大学;2005年
8 袁丽华;基于物种进化的遗传算法研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 李航;遗传算法求解多模态优化问题的研究[D];天津大学;2007年
10 石玉;提高实数遗传算法数值优化效率的研究[D];南京航空航天大学;2002年
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1 谷克;遗传算法在公路路线智能决策系统中的应用研究[D];长安大学;2008年
2 李艳娇;基于改进遗传算法的刚架结构截面力学特性参数优化的研究[D];吉林大学;2009年
3 任巍;求解极小碰集的遗传算法的研究与改进[D];吉林大学;2009年
4 王赫;混沌遗传算法在模式识别中的应用[D];东北电力大学;2009年
5 于蕾蕾;双种群遗传算法的改进及其应用研究[D];合肥工业大学;2009年
6 王婧;遗传算法及其在聚类分析中的应用[D];华中师范大学;2009年
7 胡文斯;基于遗传算法的车间作业调度问题的研究[D];中国海洋大学;2009年
8 吴明华;基于遗传算法的养护机械生产车间作业调度问题的研究[D];长安大学;2007年
9 尉钰;基于改进遗传算法的桥梁模型动力优化[D];长安大学;2007年
10 王银年;遗传算法的研究与应用[D];江南大学;2009年
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