城市天然氣輸配管網(wǎng)布局優(yōu)化研究.pdf

1、城市燃氣管網(wǎng)建設具有投資大、建成后不宜改建、擴建等特點,否則將造成嚴重的人力、物力、財力的浪費,所以在城市燃氣管網(wǎng)建設之初,要求對管網(wǎng)進行系統(tǒng)的優(yōu)化設計。一般而言,城市燃氣管網(wǎng)的優(yōu)化主要有兩方面內(nèi)容:布局優(yōu)化和參數(shù)優(yōu)化,本文主要研究城市燃氣管網(wǎng)的布局優(yōu)化問題。針對布局優(yōu)化問題的實際需要,主要從三個方面進行系統(tǒng)的分析:一是管網(wǎng)圖信息的自動獲取與計算機存儲;二是基于經(jīng)濟性考慮的枝狀管網(wǎng)布局優(yōu)化;三是基于經(jīng)濟性和可靠性的環(huán)狀管網(wǎng)布局優(yōu)化。

2、r>　　 管網(wǎng)布局圖信息的自動獲取與計算機存儲是本文的基礎性工作,為接下來的布局優(yōu)化做好基礎數(shù)據(jù)的準備工作。本文主要利用AutoCAD軟件自帶的ActiveX插件的強大功能,通過外部程序調(diào)用該插件,獲取管網(wǎng)圖的節(jié)點和管線信息,進而按照一定的策略生成管網(wǎng)圖的連接矩陣,實現(xiàn)計算機存儲。
　　 在研究枝狀管網(wǎng)的布局優(yōu)化時,拋棄了以最短距離為目標函數(shù)的做法,建立當量費用長度概念,使目標函數(shù)的內(nèi)涵更加符合實際;通過對比分析幾種常用的求解

3、最短路徑算法,擇優(yōu)選取Dijkstra算法。
　　 在環(huán)狀管網(wǎng)的布局優(yōu)化研究中,提出熵作為管網(wǎng)可靠性的替代度量量,在“路徑流量”這一假想概念基礎上,結(jié)合信息論中最大熵原理,推導出單源和多源管網(wǎng)的系統(tǒng)最大熵計算公式,實現(xiàn)管網(wǎng)可靠性的度量工作。綜合考慮管網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟性要求,采用懲罰函數(shù)法,將多目標優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單目標優(yōu)化問題,建立了綜合考慮經(jīng)濟性和可靠性的目標函數(shù)。針對環(huán)狀管網(wǎng)布局優(yōu)化的復雜性,本文引入TSP模型并利用蟻群算法求