应用单亲遗传算法进行树状管网优化布置 被引量：55

1

作者 周荣敏 林性粹 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期14-18,共5页

树状管网布置优化属于典型的组合优化问题 .本文针对树状管网布置的特点 ,以图论和遗传算法为理论基础 ,应用改进遗传算法———单亲遗传算法进行树状管网优化布置 ,并设计了相应的适应度函数、单亲换位算子和逆转算子 .与Dijkstra算法... 树状管网布置优化属于典型的组合优化问题 .本文针对树状管网布置的特点 ,以图论和遗传算法为理论基础 ,应用改进遗传算法———单亲遗传算法进行树状管网优化布置 ,并设计了相应的适应度函数、单亲换位算子和逆转算子 .与Dijkstra算法和Kruskal算法相比 ,单亲遗传算法直接以管网投资最小为优化目标 ,能够获得一批管网投资最小的布置方案 ,且算法的寻优效率较高 。 展开更多

关键词 单亲遗传算法 树状管网 优化布置

下载PDF 职称材料

自压式树状管网神经网络优化设计 被引量：23

2

作者 周荣敏 买文宁 +1 位作者 雷延峰 林性粹 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期66-70,共5页

应用Hopfield神经网络模型的优化计算原理与方法 ,建立了自压式树状管网神经网络优化设计模型 ,并用计算机软件模拟方法求解 .研究表明 :人工神经网络法是快速求解自压式树状管网非线性规划模型的一种新方法 。

关键词 树状管网 人工神经网络 优化设计 两级优化算法 灌溉

下载PDF 职称材料

基于模拟退火遗传算法的自压树状管网优化 被引量：18

3

作者 王新坤 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期1012-1016,共5页

将遗传算法全局优化和模拟退火的良好局部搜索能力有机结合,构造出一种退火遗传算法用于自压树状管网的优化设计方法。假定管网中每一管段最多只能由两种管径的管道组成,建立了以管网造价为目标函数,以管长、标准管径为决策变量的自压... 将遗传算法全局优化和模拟退火的良好局部搜索能力有机结合,构造出一种退火遗传算法用于自压树状管网的优化设计方法。假定管网中每一管段最多只能由两种管径的管道组成,建立了以管网造价为目标函数,以管长、标准管径为决策变量的自压树状管网优化数学模型。采用基于不可行度的退火算法处理约束条件,应用遗传算法进行优化计算。仿真实例结果表明,该模型与算法在求解自压树状管网优化问题上,具有良好的优化性能和求解效率。 展开更多

关键词 树状管网 遗传算法 模拟退火 不可行度

下载PDF 职称材料

基于列队竞争算法的变权值树状管网优化布置 被引量：11

4

作者 付玉娟 蔡焕杰 +1 位作者 张旭东 张西平 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期1321-1326,1333,共7页

根据树状输配水管网的特点,提出一种简化的灌溉输配水管网优化布置模型及求解方法。该模型的目标函数仅有各个管段的长度和流量,既考虑了流量的变化,实现变权值的管网优化布置,又摒除了管材的价格、规格型号等因素的影响,使得优化计算... 根据树状输配水管网的特点,提出一种简化的灌溉输配水管网优化布置模型及求解方法。该模型的目标函数仅有各个管段的长度和流量,既考虑了流量的变化,实现变权值的管网优化布置,又摒除了管材的价格、规格型号等因素的影响,使得优化计算更简便。用列队竞争算法对该模型进行求解,首先用图论的有关理论建立管网系统的连接矩阵、流量向量等,并根据邻接矩阵表示的树图的特点设计了相应的适应度函数、编码方法和变异算子。通过算例表明该算法能够获得费用最小的布置方案,与单亲遗传算法和模拟退火遗传算法相比,该方法模型简单,控制参数少,收敛速度快,有较高的搜索效率和稳定性。 展开更多

关键词 树状管网 优化布置 变权值 列队竞争算法

下载PDF 职称材料

多重群体遗传算法优化树状给水管网 被引量：8

5

作者 王新坤 蔡焕杰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期20-22,共3页

该文提出一种以管网年费用为目标函数,以管长、标准管径和水泵扬程为决策变量的机压树状给水管网优化数学模型,并给出其多重群体遗传算法求解方法,该算法以目标函数加模拟退火约束惩罚函数为适应值的评价函数,采用跨世代选择策略,更好... 该文提出一种以管网年费用为目标函数,以管长、标准管径和水泵扬程为决策变量的机压树状给水管网优化数学模型,并给出其多重群体遗传算法求解方法,该算法以目标函数加模拟退火约束惩罚函数为适应值的评价函数,采用跨世代选择策略,更好地保持进化过程中的遗传多样性。仿真结果表明,该模型与算法在求解机压树状管网优化问题上的表现是良好的。 展开更多

关键词 树状管网 遗传算法 优化 多重群体 模拟退火

下载PDF 职称材料

树状低压输水灌溉管网线性规划优化模型及其求解 被引量：10

6

作者 周明耀 冯小忠 余长洪 《水利与建筑工程学报》 2005年第1期1-4,36,共5页

针对当前南方地区大规模低压管道输水灌溉管网规划设计中存在的技术难点,建立以管道输水灌溉系统的年费用最小为目标函数的树状管网优化线性规划模型,并将内点法应用于模型求解,取得了良好的效果。

关键词 低压管道输水灌溉 树状管网 优化技术

下载PDF 职称材料

基于不可行度的机压树状管网退火遗传算法优化 被引量：9

7

作者 王新坤 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期63-67,共5页

规定管网中每一管段最多只能由两种管径的管道组成,提出一种以管网年费用为目标函数,以水泵扬程、管长和标准管径为决策变量的机压树状输水管网优化数学模型。定义种群中个体的不可行度函数,采用基于解的不可行度退火算法处理约束条件... 规定管网中每一管段最多只能由两种管径的管道组成,提出一种以管网年费用为目标函数,以水泵扬程、管长和标准管径为决策变量的机压树状输水管网优化数学模型。定义种群中个体的不可行度函数,采用基于解的不可行度退火算法处理约束条件。应用模拟退火算法,对解的不可行度进行局部优化,使其逐步逼近可行解。将遗传算法全局优化和模拟退火的良好局部搜索能力有机结合,构造出一种退火遗传算法用于机压树状管网优化设计。仿真结果表明,该模型与算法在求解机压树状输水管网优化问题上,具有良好的优化性能和求解效率。 展开更多

关键词 树状管网 遗传算法 模拟退火 不可行度

下载PDF 职称材料

自压式树状管网的两级优化设计模型与神经优化设计 被引量：7

8

作者 周荣敏 林性粹 《节水灌溉》 北大核心 2001年第2期1-3,共3页

建立了自压式树状管网两级优化设计模型 ,并用人工神经网络法实现树状管网非线性规划模型的快速求解。采用的人工神经网络技术的两级优化设计模型在适用范围、求解速度和获得最优解能力上 ,均优于单一的非线性规划模型和线性规划模型 。

关键词 树状管网 两级优化模型 人工神经网络 优化设计

下载PDF 职称材料

基于改进单亲遗传算法的树状管网布置优化 被引量：8

9

作者 周荣敏 雷延峰 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期1243-1247,共5页

改进单亲遗传算法采用Kruskal算法和Dijkstra算法进行群体初始化代替随机群体初始化过程;采用赌轮盘选择和单亲换位算子作为主要遗传算子,取消选择率、换位率和单亲逆转算子,使算法结构更加简洁明了;增设单一化的最优群体,并自动更新最... 改进单亲遗传算法采用Kruskal算法和Dijkstra算法进行群体初始化代替随机群体初始化过程;采用赌轮盘选择和单亲换位算子作为主要遗传算子,取消选择率、换位率和单亲逆转算子,使算法结构更加简洁明了;增设单一化的最优群体,并自动更新最优群体适应度值的下限。研究表明,通过一系列改进,在同样能获得最优解的前提下,程序运行时间由70s缩短到5s,最大遗传代数由500代以上缩短到100代以下,改进单亲遗传算法(ISPGA)的性能提高显著。 展开更多

关键词 改进单亲遗传算法 树状管网 优化布置

原文传递

基于组合遗传算法的树状管网整体优化设计模型 被引量：7

10

作者 邱金亮 王静 +3 位作者 左传英 方可 付朝书 李靖 《中国农村水利水电》 北大核心 2013年第9期26-28,32,共4页

在灌溉输水系统管网工程的规划设计中,管网布置、水量分配和管径组合是影响管网工程总投资的主要因素。针对树状管网规划优化设计的实际需求,提出了在考虑系统工作制度条件下基于单亲遗传算法和基于整数编码遗传算法的3级优化方法。在... 在灌溉输水系统管网工程的规划设计中,管网布置、水量分配和管径组合是影响管网工程总投资的主要因素。针对树状管网规划优化设计的实际需求,提出了在考虑系统工作制度条件下基于单亲遗传算法和基于整数编码遗传算法的3级优化方法。在用单亲遗传算法对树状管网布置进行优化,得出符合设计要求的若干个管网总长度最短或次最短的布置方案基础上,进一步采用基于整数编码的遗传算法对不同灌溉工作制度条件下管径进行优化,并从经济角度对所选择布置方案的优劣性进行评价,最后选择管网总长度最短且管网投资较小的布置方案作为工程建设采用的最优布置方案。通过工程实例验证分析,提出的组合方法可以进一步使管网系统达到整体的优化,使管网在满足规范设计要求的同时明显降低工程总投资。 展开更多

关键词 树状管网 组合遗传算法 灌溉工作制度 优化设计

下载PDF 职称材料

树状管网布置与管径同步优化方法研究 被引量：6

11

作者 李海滨 马孝义 +1 位作者 赵文举 孙秀娟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3180-3183,共4页

针对过去树状管网优化中将管网和管径分步研究,难以实现同步优化的问题,以投资最小为目标,研究了树状管网布置与管径同步优化遗传算法整数编码方法和不同管网布置下水流路径自动识别和压力、流速等约束条件自动计算方法,建立了基于整数... 针对过去树状管网优化中将管网和管径分步研究,难以实现同步优化的问题,以投资最小为目标,研究了树状管网布置与管径同步优化遗传算法整数编码方法和不同管网布置下水流路径自动识别和压力、流速等约束条件自动计算方法,建立了基于整数遗传算法的树状管网布置与管径同步优化模型。实例研究表明,该方法能将设计经验融合到管网优化之中,可克服传统分步优化方法不易得到全局最优解的缺陷,能快速求解符合工程实际的树状管网布置和管径同步优化方案。同时该方法对其它领域最小生成树问题求解有一定借鉴作用。 展开更多

关键词 树状管网 遗传算法 整数编码 同步优化

下载PDF 职称材料

基于改进遗传算法的农村供水管网优化设计 被引量：5

12

作者 朱红莲 徐征和 +1 位作者 孔珂 刘玉彩 《中国农村水利水电》 北大核心 2010年第7期72-75,共4页

以农村树状管网系统为优化对象,以寻求管网投资费用和运行管理费用最小化为目标,以压力、流量、流速等限制为约束条件,建立树状供水管网的动态规划模型,用惩罚函数法将有约束问题转化为无约束问题。基于遗传算法的基本原理,并针对实际情... 以农村树状管网系统为优化对象,以寻求管网投资费用和运行管理费用最小化为目标,以压力、流量、流速等限制为约束条件,建立树状供水管网的动态规划模型,用惩罚函数法将有约束问题转化为无约束问题。基于遗传算法的基本原理,并针对实际情况,遗传算法采用实数编码、惩罚策略及算术交叉等改进技术。经实例验证:这种方法既避免了编码的冗余问题又提高了计算的实用性和高效性。 展开更多

关键词 树状管网 遗传算法 实数编码 惩罚策略 优化设计

下载PDF 职称材料

基于枝解法退火遗传算法的树状管网优化设计 被引量：5

13

作者 许文斌 王圃 +1 位作者 何英 王颖 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期97-101,共5页

以管网年费用折算值为目标函数,以管径为优化参数,建立了树状供水管网的优化设计模型。根据树状管网流量的单一性,结合工程实际将支干管分明的大型树状管网按层次进行分解,再逐层采用模拟退火遗传算法对这一模型进行求解。这样可以避免... 以管网年费用折算值为目标函数,以管径为优化参数,建立了树状供水管网的优化设计模型。根据树状管网流量的单一性,结合工程实际将支干管分明的大型树状管网按层次进行分解,再逐层采用模拟退火遗传算法对这一模型进行求解。这样可以避免因整个管网系统管段数过多、染色体过长而导致进化容易陷入局部最优解或难以收敛等缺点。同时,在算法运用过程中,对退火遗传算法进行了适当改进,使其更有效地应用到实际工程中去。分别采用传统界限流量表法、管网系统整体优化法和基于枝解法退火遗传算法的树状管网优化法对某农村供水管网进行了设计。结果表明,三者年费用折算值分别为235.21万元、217.87万元和214.89万元,相对前二者,第3种方法分别节省了20.32万元和2.98万元。因此,在支干管分明的大型树状管网设计中,枝解法优化算法可以获得更好的优化效果。 展开更多

关键词 市政工程 树状管网 优化设计 层次分解 模拟退火遗传算法

下载PDF 职称材料

泵站加压式树状供水管网优化设计研究 被引量：4

14

作者 王文芬 陈晨 《人民长江》 北大核心 2016年第12期63-66,共4页

针对传统供水管网优化设计时未考虑整个管网的首末水头约束问题,提出了以管网系统年折算费用最小为目标函数,以水泵扬程和具有标准管径的干、支管管道长度为决策变量的泵站加压式树状供水管网优化设计数学模型。在该模型中,假定水泵扬... 针对传统供水管网优化设计时未考虑整个管网的首末水头约束问题,提出了以管网系统年折算费用最小为目标函数,以水泵扬程和具有标准管径的干、支管管道长度为决策变量的泵站加压式树状供水管网优化设计数学模型。在该模型中,假定水泵扬程已知,将管网优化问题转化成管网投资线性子模型问题,并采用大系统分解-动态聚合方法对该子模型进行求解。研究结果表明,该方法寻优能力强,且计算时间短,计算结果精度较高,为泵站加压式树状供水管网系统优化设计提供了一种可行而有效的新方法。 展开更多

关键词 树状供水管网 优化设计 分解 动态聚合

下载PDF 职称材料

考虑轮灌方式下的树状管网布局优化问题 被引量：2

15

作者 李妍峰 姜丹 《节水灌溉》 北大核心 2023年第5期75-83,95,共10页

农业用水短缺和用水粗放共存,水资源利用率亟待提高。灌溉管道网络是节水灌溉的重要发展趋势,但灌溉管网系统在设计时存在诸多难点。因此,对灌溉工程进行科学合理的规划设计,在满足灌溉需水量和各种液压条件下寻求管网总投资最小的方案... 农业用水短缺和用水粗放共存,水资源利用率亟待提高。灌溉管道网络是节水灌溉的重要发展趋势,但灌溉管网系统在设计时存在诸多难点。因此,对灌溉工程进行科学合理的规划设计,在满足灌溉需水量和各种液压条件下寻求管网总投资最小的方案,是提高灌溉效率和农业水资源利用率的重要手段。在轮灌方式下的管网布局优化问题中,轮灌组划分方式从根本上决定管网中的流量分布,从而影响管网布置、管网设计和管网总成本。考虑轮灌组容量限制、管道流量流速、工作压力水头等约束,以灌溉系统管道成本和电力成本之和最小作为目标函数,建立了同时考虑灌溉管道网络布置和管网设计的数学模型,并根据模型特点设计一种基于迭代邻域搜索的混合启发式算法进行求解。对一个实际灌溉工程进行优化,设置120、150和190 m^(3)/h三种不同轮灌组容量上限。结果表明,在工作方式方面,由于轮灌组的划分,导致灌溉网络系统工作时的总流量减少,降低管道管径和水源处泵站扬程,从而降低管道成本和电力成本;对于同一算例,灌溉管网的成本也会因轮灌组容量限制不同而存在差异;灌溉系统管道成本和电力成本之间存在效益背反。在管网设计时,需要根据灌区地形和节点分布特点,合理设定轮灌组容量上限和轮灌组划分方式,选择最为经济的管网设计方案。 展开更多

关键词 树状管网 轮灌组划分 管网优化 优化布置 优化设计 迭代邻域搜索 混合整数规划模型

下载PDF 职称材料

基于组件GIS的灌溉管网规划设计软件系统 被引量：2

16

作者 周明耀 冯小忠 孙奎兵 《水利与建筑工程学报》 2005年第4期1-5,9,共6页

应用地理信息系统(GIS)、CAD软件及数据库等软件开发工具,依据节水灌溉工程技术规范,开发了低压管道输水灌溉管网计算机辅助设计系统。通过人机交互方式实现包括管道系统优化布置、系统设计流量推算、管径优化设计、工程投资概算和经济... 应用地理信息系统(GIS)、CAD软件及数据库等软件开发工具,依据节水灌溉工程技术规范,开发了低压管道输水灌溉管网计算机辅助设计系统。通过人机交互方式实现包括管道系统优化布置、系统设计流量推算、管径优化设计、工程投资概算和经济效益分析等多种功能,建立了常用管材、管件、水泵和电机等材料和设备的综合数据库,并可对其进行管理和维护。系统能够提供图形、文本、表格等多种形式的成果输出,人机交互界面友好,操作方便。使用该系统可保证规划设计方案的合理性,大大地减少人工劳动,提高了工作效率。在系统设计中应用组件式地理信息系统(ComGIS)MapX,方便了系统开发,无需计算机专业或GIS专业技术人员来完成,克服了以往开发者与专业人员分离、所开发软件实用性差的弊端。本系统已广泛应用于江苏省节水农业示范区低压管道输水灌溉工程规划设计,生成方案迅速,规划结果准确、可靠,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 低压管道灌溉 组件GIS 树状管网 优化技术 软件设计

下载PDF 职称材料

基于生成树和遗传算法的树状管网布置优化 被引量：3

17

作者 杨建军 丁玉成 《节水灌溉》 北大核心 2010年第1期51-53,共3页

以投资最小为目标函数,建立了树状管网布置优化数学模型。针对树状管网布置优化的特点,应用基于生成树理论和二进制编码遗传算法对模型进行求解。在遗传算法产生初始解、交叉和变异操作过程中,设计了基于圈的实现方法,避免了不可行解的... 以投资最小为目标函数,建立了树状管网布置优化数学模型。针对树状管网布置优化的特点,应用基于生成树理论和二进制编码遗传算法对模型进行求解。在遗传算法产生初始解、交叉和变异操作过程中,设计了基于圈的实现方法,避免了不可行解的产生,提高了算法的计算效率。 展开更多

关键词 树状管网 布置优化 遗传算法 生成树

下载PDF 职称材料

“线上线下混合式教学”在树状管网水力计算中的应用 被引量：2

18

作者 王雪梅 韩红亮 《杨凌职业技术学院学报》 2019年第1期78-79,82,共3页

选取PE管树状管网水力计算为知识技能点,以项目为载体,以优慕课线上线下混合式教学平台为依托,通过课程导学,课前任务,课堂教学,考核评价和课后反思5个步骤完成教学实施,并取得较好的效果。

关键词 线上线下 混合式教学 项目化教学 树状管网

下载PDF 职称材料

树状管网对饮用水水质影响研究 被引量：2

19

作者 谢伟光 黄淑华 张晋昕 《中国卫生监督杂志》 2013年第3期247-249,共3页

目的了解树状管网对饮用水水质的影响程度。方法对管径200mm以下管网进行配额抽样,研究不同材质、管龄和输送距离对饮用水水质的影响。结果和讨论研究的水质指标都不同程度地受到树状管网的材质、管龄和输送距离影响。结论要加快水网改... 目的了解树状管网对饮用水水质的影响程度。方法对管径200mm以下管网进行配额抽样,研究不同材质、管龄和输送距离对饮用水水质的影响。结果和讨论研究的水质指标都不同程度地受到树状管网的材质、管龄和输送距离影响。结论要加快水网改造进度,尽量减少树状管网的使用范围。 展开更多

关键词 卫生 树状管网 饮用水 研究

下载PDF 职称材料

基于组件式GIS的管道输水灌溉系统规划设计软件研制 被引量：1

20

作者 周明耀 冯小忠 夏继红 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期208-211,共4页

应用组件地理信息系统(C omG IS)、CAD及数据库等软件开发工具,开发的管道输水灌溉系统规划设计软件,可以实现管道系统优化布置、系统设计流量推算、管径优化设计、工程投资概算和经济效益分析等多种功能。系统能够提供图形、文本、表... 应用组件地理信息系统(C omG IS)、CAD及数据库等软件开发工具,开发的管道输水灌溉系统规划设计软件,可以实现管道系统优化布置、系统设计流量推算、管径优化设计、工程投资概算和经济效益分析等多种功能。系统能够提供图形、文本、表格等多种形式的成果输出,人机交互界面友好,操作方便。系统保证了规划设计方案的合理性,大大减少人工劳动,提高了工作效率。该软件已在江苏省节水农业示范区管道输水灌溉工程的规划设计中推广应用,并取得了良好的技术经济效果。 展开更多

关键词 管道输水工程 组件式GIS 树状管网 规划技术 软件设计

下载PDF 职称材料