基于高维多目标优化的供水管网设计研究

发布时间：2021-10-25 01:40

　　城市的供水管网系统是城市建设和发展的重要基础设施,随着城市的规模和人口数量日益增大,对城镇供水管网系统的建设提出了更高的要求。现实中的工程优化问题,往往是多目标优化问题,它们的特点是需要同时优化多个互相影响、互相约束的优化目标,供水管网的优化也不例外。随着优化目标的个数增长,多目标优化问题的解空间将变得复杂;并且,供水管网的优化问题,从数学建模的角度分析,它是一个典型的具有NP难特性（Non-Deterministic Polynomial Hard）的组合优化问题,其解空间具有非线性、非连续、多模态等特性,这些都增加了供水管网多目标优化模型的求解难度。因此,人们通常建立优化目标为经济成本最小化的供水管网优化模型。但是,这种建模方法使求得出的解在管网的实际运行中仅满足了经济成本的优化要求,无法适应供水管网逐渐提高的设计要求。本论文首先介绍了高维多目标优化的基本理论和求解算法,然后,根据供水管网的计算特点的设计需求,建立供水管网的高维多目标优化模型。在建模过程中,综合考虑了管网的经济成本、运行时控制管网的漏失水量、管网的供水可靠性和水质安全问题,将最小化管网的经济成本、管网漏失水量、节点... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1双目标Pareto前沿分布示意图

图2-2 -box支配示意图Figure 2-2 Diagram of -box dominance进展判断策略避免了解集退化和保证了种群多样性，但管网的优化问题是一个多模态的问题，发生早熟收敛陷入局部最优，从而导致ess搜索进展判断策略是指在 -支配机制产生新的解，并且这个新的解 -支配现支配的解从Archive中淘汰。 -progress

Borg算法的 -progress搜索进展判断策略是指在 -支配机制的进化过程中，在不存在可行解的超格内进化产生新的解，并且这个新的解 -支配现存的解，因此这个新的解被保存在Archive中，被支配的解从Archive中淘汰。 -progress的示意图如图2-3所示。图2-3 二维空间下 -progress示意图[60]Figure 2-3 Diagram of -progress in a 2D space

【参考文献】：
期刊论文
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[2]《住房城乡建设事业“十三五”规划纲要》解读[J]. 刘忠昌,胡杰荣.  建筑. 2016(17)
[3]哈尔滨城市供水事业发展思路与措施[J]. 李亚强,舒强.  城镇供水. 2015(01)
[4]基于改进蚁群算法的供水管网优化计算[J]. 王广宇,解建仓,张建龙.  西北农林科技大学学报(自然科学版). 2014(01)
[5]基于TOPSIS法和灰色关联投影法在质量评估中的应用[J]. 刘仁,卞树檀,周帅.  电子设计工程. 2013(04)
[6]基于改进混合蛙跳算法的供水管网优化[J]. 庄宝玉,杨宇飞,赵新华.  中国给水排水. 2011(09)
[7]多目标优化问题的研究概述[J]. 肖晓伟,肖迪,林锦国,肖玉峰.  计算机应用研究. 2011(03)
[8]基于粒子群算法的给水管网优化设计[J]. 王玉芳,柴伟,乔俊飞.  计算机测量与控制. 2011(02)
[9]基于宏观模型的给水管网优化运行研究[J]. 袁一星,钟丹,高金良.  中国给水排水. 2010(05)
[10]基于模拟退火算法的供水管网抗震优化设计[J]. 李杰,卫书麟,刘威.  地震工程与工程振动. 2009(03)

博士论文
[1]基于进化算法的高维多目标优化问题求解方法及应用[D]. 陈小红.深圳大学 2015
[2]群智能算法及其应用研究[D]. 寇晓丽.西安电子科技大学 2009

硕士论文
[1]基于多目标和声搜索算法的给水管网优化设计的研究[D]. 刘梦云.浙江工业大学 2013
[2]基于自适应粒子群算法的城市给水管网优化设计[D]. 柳晓明.重庆大学 2012
[3]多目标进化算法的改进及其应用研究[D]. 杨夏雯.南京航空航天大学 2012



本文编号：3456393