自適應懲罰遺傳算法的給水管網優(yōu)化設計.pdf

1、城市給水管網是城市供水系統(tǒng)的重要一環(huán)，投資占整個供水系統(tǒng)的50％～80％，隨著城市規(guī)模的擴大，用戶對水質水量的要求不斷提高，給水管網的優(yōu)化設計成為給排水工程界的一項重要課題。本文在當前給水管網優(yōu)化設計研究成果和遺傳算法的基本原理與實現(xiàn)方法的基礎上，提出應用一種改進的遺傳算法——自適應懲罰遺傳算法進行給水管網優(yōu)化設計。 自適應懲罰函數(shù)是在常規(guī)懲罰函數(shù)的基礎之上，采用能夠根據(jù)每代的解而自適應變化的懲罰因子，使懲罰函數(shù)能根據(jù)每代的結果

2、自適應的變化。自適應懲罰遺傳算法通過對編碼方式、選擇算子、交叉算子和變異算子等的優(yōu)化組合以及采用自適應懲罰函數(shù)來處理邊界約束條件建立了遺傳算法模型，使改進后的遺傳算法不僅能夠有效地保存可行解而且能夠充分利用非可行解中的可行部分，使算法能夠更加有效地搜索可行的最優(yōu)解，避免陷入局部最優(yōu)解。選用節(jié)點水頭法作為給水管網遺傳進化過程中進行管網水力平衡計算的子程序，直接利用計算出的節(jié)點壓力來確定個體適應度高低，提高了計算效率。 研究表明，自