基于微粒群算法的給水管網(wǎng)改擴建研究.pdf

1、城市給水系統(tǒng)是現(xiàn)代城市中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，給水管網(wǎng)是城市給水系統(tǒng)中的重要組成部分。一方面城市給水管網(wǎng)是連接水廠與用戶的橋梁，另一方面城市給水管網(wǎng)的投資占整個供水系統(tǒng)的大部分，因此，經(jīng)濟合理地進行給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計成為降低城市給水管網(wǎng)建造及運行費用。 城市管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計，國內(nèi)外的許多學(xué)者進行了研究，提出了多種優(yōu)化管網(wǎng)優(yōu)化模型，并根據(jù)這些模型提出了多種優(yōu)化算法。論文在分析了目前常見的幾種管網(wǎng)優(yōu)化模型和優(yōu)化算法的基礎(chǔ)之上，提出了采用

2、一種新型的優(yōu)化算法：微粒群算法(PSO)，對管網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計。 PSO是一種基于群體智慧的新型優(yōu)化算法，具有結(jié)構(gòu)簡單，易于理解，魯棒性強，收斂速度快等優(yōu)點，已經(jīng)成功應(yīng)用于諸多連續(xù)性問題的優(yōu)化領(lǐng)域。通過對PSO在對連續(xù)優(yōu)化問題時的優(yōu)化過程進行分析，提出通過將優(yōu)化時的迭代過程分為幾個階段，分別設(shè)定不同的參數(shù)，將離散的優(yōu)化問題為連續(xù)優(yōu)化過程，將PSO算法應(yīng)用到管網(wǎng)優(yōu)化中，通過一個算例與其它隨機算法進行比較，并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果分析優(yōu)化管網(wǎng)時

3、得到的局部最優(yōu)解，發(fā)現(xiàn)了局部最優(yōu)解的實際意義。提出：結(jié)合設(shè)計人員的實際經(jīng)驗，預(yù)先確定管網(wǎng)中主要管道和次要管段，提高收斂的速度，使算法能夠收斂到實際的可行解。 論文使用C++編制了一個給水管網(wǎng)設(shè)計優(yōu)化軟件，并通過重慶市某縣城的一個給水管網(wǎng)建設(shè)的工程實例進行檢驗，實例證明PSO在管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計時，收斂速度快，并能夠得到實際可行的“最優(yōu)解”。 作者還對PSO優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計的優(yōu)缺點進行了分析，對新的迭代方法，參數(shù)選擇等研究提出了建議