基于多决策变量协同设计的供水管网多目标优化模型研究

基于多决策变量协同设计的供水管网多目标优化模型研究

论文摘要

在城镇供水管网设计中,管线布置和管径搭配是影响工程经济性和可靠性的重要因素。为提升管网设计的整体优化水平,以管线布置和管径搭配共同作为决策变量,选用"管网建造费用"作为经济性目标函数,选用"管网管段压力均值"、"管网恢复力"和"枝状管流量和"作为管网可靠性目标函数,建立供水管网多目标优化设计模型。使用MATLAB平台搭载EPANET2动态链接库,采用改进的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解模型得到帕累托(Pareto)前沿解集,并使用多标准优化和妥协解决方案(VIKOR)法选出最优折衷设计方案。最后以广东省某城镇供水管网设计为例进行验证,得到的前沿解集在多维目标空间中分布均匀,且选出的最优折衷方案综合效益良好,证明了供水管网管线布置和管道尺寸协同设计的科学性和有效性。

论文目录

  • 0 前言
  • 1 供水管网管线布置和管径搭配协同优化设计
  •   1.1 设计方法
  •   1.2 基于禁忌矩阵和零信息素的蚁群算法初始化管网可行解集
  •   1.3 建立多目标优化模型
  •     1.3.1 优化目标
  •       (1) 最小化管网建造成本。
  •       (2) 最小化管网管段水压均值。
  •       (3) 最大化管网恢复力。
  •       (4) 最小化枝状管流量和。
  •     1.3.2 约束条件和决策变量
  •   1.4 改进的NSGA-Ⅱ算法求解优化模型
  •     (1) 初始化种群与编码。
  •     (2) 交叉操作。
  •     (3) 变异操作。
  •     (4) 建立外部存储档案。
  •     (5) 下代种群的选择。
  •   1.5 VIKOR法选取最优折衷方案
  • 2 工程实例
  • 3 结果分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吉瑞博,王志红,周中健,王琦,李斌,吴泽鲲

    关键词: 供水管网,多目标优化,非支配排序,多目标遗传算法,多标准优化和妥协解决方法

    来源: 给水排水 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 广东工业大学土木与交通工程学院

    基金: 广东省科技攻关项目(2014A020216044)

    分类号: TU991.33

    DOI: 10.13789/j.cnki.wwe1964.2019.03.025

    页码: 125-131

    总页数: 7

    文件大小: 270K

    下载量: 372

    相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    基于多决策变量协同设计的供水管网多目标优化模型研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢