基于改進(jìn)PSO-DE混合算法的給水管網(wǎng)優(yōu)化模型研究.pdf

1、隨著城鎮(zhèn)人口的增多和居民生活水平的提高，供水系統(tǒng)在城市中的作用越來越大。而給水管網(wǎng)系統(tǒng)是城市供水系統(tǒng)的重要組成部分，其投資一般占到整個(gè)供水系統(tǒng)總投資的50％~80%。管網(wǎng)的設(shè)計(jì)是否合理不僅關(guān)乎到供水是否安全可靠，還關(guān)系到工程建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用是否經(jīng)濟(jì)。
　　論文建立了管網(wǎng)總費(fèi)用年折算值最小、管網(wǎng)水力可靠度和水質(zhì)可靠度最大的多目標(biāo)優(yōu)化模型，分析了管網(wǎng)優(yōu)化模型和智能優(yōu)化算法，采用改進(jìn)粒子群-差分進(jìn)化（PSO-DE）混合算法對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)

2、計(jì)，并通過實(shí)例分析，驗(yàn)證了改進(jìn)算法的合理性和有效性。主要結(jié)論如下：
　?、賹?duì)常用的幾種水量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了分析和討論，針對(duì)灰色預(yù)測(cè) GM(1,1)模型自身的缺點(diǎn)提出了改進(jìn)，通過實(shí)際資料對(duì)常用預(yù)測(cè)模型和改進(jìn)灰色預(yù)測(cè)GM(1,1)模型進(jìn)行了預(yù)測(cè)效果對(duì)比分析，結(jié)果表明：改進(jìn)灰色預(yù)測(cè)GM(1,1)模型能較好的克服GM(1,1)模型灰度大的缺點(diǎn)，模型預(yù)測(cè)精度更高（MAPE=0.159%），可用于實(shí)際城市供水系統(tǒng)中長(zhǎng)期負(fù)荷的預(yù)測(cè)。
　　②

3、對(duì)城市單水源環(huán)狀供水管網(wǎng)進(jìn)行了水力分析，引入了水質(zhì)熵的概念，建立了水質(zhì)可靠度目標(biāo)函數(shù)，并與經(jīng)濟(jì)費(fèi)用目標(biāo)函數(shù)和水力可靠度目標(biāo)函數(shù)三者聯(lián)立構(gòu)建了供水管網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型。
　　③針對(duì)粒子群算法（PSO）和差分進(jìn)化算法（DE）的特點(diǎn)，對(duì)二者進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種改進(jìn)的粒子群-差分進(jìn)化混合優(yōu)化算法。在環(huán)狀管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中選擇用擬牛頓法進(jìn)行水力平衡計(jì)算，減少了計(jì)算工作量。
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