基于整数编码的遗传算法在给水管网优化中的应用
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摘要
遗传算法是以一种随机进化机制控制优化过程的,适用于解决离散管径的组合优化问题,被认为是管网优化技术的一个飞跃。应用基于整数编码的改进遗传算法进行环状管网管径优化设计,既可避免编码冗余问题,又可提高算法的实用性和计算效率,并能在较大解空间范围内获得最优管径组合方案以实现尽可能小的管网投资。
     文章在概述城市给水管网优化设计方法在国内外的发展现状及现行给水管网系统所面临的问题的基础上,对城市给水管网优化设计模型应用IPGA法求解进行了探索。通过对给水管网水力计算分析、给水管网计算机分析基础的研究,建立管网优化模型,用IPGA法编制了城市给水管网优化计算程序,并对算法作了一些改进。算例分析表明,应用IPGA法对城市管网优化设计能够得到较好的效果,通过比较,证明这种方法适用于给水管网优化领域。
Genetic Algorithm adopted a stochastic evolutionary mechanism in controlling optimal processes. It can be used to solve the combined optimization problems in discrete calibre, and is regarded as great advancement in optimization techniques. In the optimal design of loop pipe networks, an improved genetic algorithm (IPGA) based on integer coding is introduced in this paper. Not only the problem of coding redundancy is avoided, but also the practicability and computation efficiency are greatly improved. Also the optimal calibre combination scheme can be got within a larger solution space and the goal of less investment is realized.
    Based on the optimal design methods of city water supply networks from home and abroad and problems faced by present water supply networks' system, this paper did some research on IPGA and its application in optimal design of city water supply networks. After hydraulic calculation analysis, design of optimal models, and computer analysis of water supply networks, a computation program for optimal design was wrote by IPGA. Some improvement was made on the algorithm. From the example we used in this paper, we can draw the conclusion that better economic effects are reached with the IPGA aided design. It is proved that IPGA has prosperous application in the field of optimal design of water supply networks.
引文
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