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以管网投资费用最低为目标,建立了改进的自压树状灌溉管网规划模型,通过定义管网用水节点的上层水节点来保证管道连通性;同时,提出了改进的双频蝙蝠算法,通过使用双脉冲频率策略均衡算法多样性与收敛性。基于12个100维度测试函数的寻优结果表明,与遗传算法、粒子群算法及蝙蝠算法相比,双频蝙蝠算法能够有效提高全局搜索能力;应用双频蝙蝠算法分别对10节点和34节点的管网进行规划设计,管网投资费用均值较蝙蝠算法可分别减少23.60%和31.03%。 相似文献
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以天然气管网工程造价、未来遭遇地震时管道结构的损失期望及灾后管网服务功能失效损失之和最小为目标函数,结合工程投资限制、管网系统抗震可靠度的分配以及部分管道设防的特殊要求,建立了天然气管网系统最优设防烈度决策模型.利用布尔立方体矩阵(BCM)不交化算法,作为多源多汇网络系统抗震可靠度分析工具.将差分进化算法的繁殖策略与遗传算法的交叉、变异相结合形成了一种新的混合遗传算法,用于天然气管网系统最优设防烈度的优化求解.以某天然气管网为例,在管道遭遇烈度为7度地震的情况下,进行了最优设防烈度的决策,给出了相应的计算结果. 相似文献
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王新坤 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》2009,37(9):209-213
【目的】根据微灌干管管网的布置及运行特性,提出一种方便、简捷,适用于大规模机压微灌管网优化设计的算法模型与方法。【方法】以年费用为目标函数,以标准管径和水泵扬程为决策变量,建立优化模型,采用模拟退火方法处理约束条件,设计一种混合编码方式,应用遗传算法进行优化计算。【结果】建立的模型和算法在求解机压微灌管网优化问题上,具有良好的优化性能和较高的求解效率。【结论】提出的模型和算法优化变量少,简单易用,求解效率高,程序的通用性强,计算精度能够满足微灌管网设计的要求。 相似文献
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气田集输系统为多级网络结构,通常采用分级优化的方式进行设计,且在计算过程中忽略地形起伏,将障碍物区域简化为平面凸多边形,其计算结果与工程实际相差较大。为了优化设计方案,以管网总长度最短为目标函数,将不同级别站点间的隶属关系、处理量、空间位置限制作为约束条件,建立了多级星状集输管网整体优化模型。在模型中引入三维地形和障碍因素,包含大量离散变量和连续变量,且约束条件呈非线性。为提高全局寻优能力,采用蚁群算法和粒子群算法相结合的群智能技术求解,为复杂地形的管网拓扑优化提供了高效准确的方法。算例计算结果表明:地形起伏和障碍影响管道走向、站点位置、管网长度,对真实地表特征进行模拟,实现三维曲面上的最优避障路径规划,基于三维地形和障碍的集输管网长度增幅约20%。 相似文献
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集输管网拓扑结构优化是油气田地面集输系统优化的一个重要组成部分,不同的拓扑结构将直接影响集输系统建设开发的经济效益。目前,集输管网的拓扑结构优化研究多集中于枝状管网、放射状管网、环状管网等单种管网连接形式,对一环带数枝的环枝状组合形式的复合型集输管网优化研究较少。为此,提出了新的优化方法,其以一种寻找最优环的方法为基础,将各井口就近插入环网,形成一环带数枝的环枝状复合型管网。以管网总费用最少为目标函数,考虑地形起伏等因素对管道走向的影响,研究了环枝状复合型集输管网在三维地形下的拓扑结构优化问题,并提出了耦合遗传算法和A*算法的方法求解模型。利用已有文献中的某煤层气田集输管网作为算例进行验证,结果表明:优化后的管网连接方式可以减少环枝状集输管网连接长度,降低集输管网建设的投资费用,且该方法不仅可以实现二维平面上的优化,在对地形进行模拟仿真后,也可用于三维地形下的管网优化。 相似文献
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针对天然气集输管网的优化问题,采用K-means聚类算法对天然气田区域内的井口进行分簇,在Prim算法的基础上提出了惩罚最小生成树算法,建立了天然气集输管网规划模型,并给出了天然气管网规划代价函数,采用迭代逼近的思想,从全局优化的角度,对天然气集输管网规划问题进行研究,借助SPSS与Matlab软件对模型进行了程序实现。结果表明:利用惩罚最小生成树模型规划的天然气集输管网与传统星枝状结构的天然气管网相比代价更小,具有一定的可行性与灵活性,能够为天然气集输系统的工程建设与成本优化提供参考依据。 相似文献
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供热管网优化设计一直是多年来城市地下管网工程中的研究热点。通过分析供热管网的优化模型,建立关于供热管网的目标函数即供热管网投资费用,根据供热管网的目标函数及约束条件建立适应度函数。利用粒子群优化算法对该非线性模型进行求解,借鉴遗传算法中变异操作的思想,设计基于遗传算法的混合粒子群算法,寻求在水力约束条件下目标函数的最小值。实例结果表明,将粒子群优化算法应用于供热管网优化设计可以取得较好的优化结果,并且充分的体现出粒子群算法的寻优能力。 相似文献
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含环路输气管网的运行方案优化问题的求解难度远大于枝状管网。在已知含环路输气管网拓扑结构、基础参数、天然气输入点和输出点的流量、压缩机组的配置及特性曲线等参数的前提下，以环路上的管段流量、压气站开机台数、压气站出站压力等参数为决策变量，以单位时间内管网运行能耗最低为目标函数，综合考虑管段水力热力特性、管网节点流量平衡及节点压力允许变化范围、压缩机运行特性及允许运行范围等约束条件，建立含环路输气管网稳态运行方案优化的非线性混合整数规划模型，采用分枝定界法与原始对偶内点法耦合的算法求解该模型。以XQDS管网为例应用TGNET软件对管网优化运行方案进行了稳态仿真，验证该模型与算法的有效性。该优化模型与算法适用于任意拓扑结构的输气管网，可为大型复杂输气管网的集中调度提供新的思路。（图5，表7，参20） 相似文献
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为实现城市供水系统的优化调度,提高城市管网工况各个时刻主要参数的精确度,基于模糊理论对城市管网配水系统进行了Simulink仿真的研究和应用。该仿真技术以Sugeno模糊模型为理论基础,利用Simulink仿真方法分别建立水量及管网工况的输入隶属度函数、模糊规则和输出隶属度函数的子模块,然后对各子模块进行连接和计算,最后通过示波器输出仿真结果。仿真结果表明,基于模糊理论城市管网配水系统的Simulink仿真模型具有仿真精度高、参数易调、可持续开发、结果可视化等优点,为城市供水调度工况的研究提供了参考。 相似文献
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针对大型玉米收获机械传统设计模式研发周期长,设计成本高等问题,采用分层次模块划分方法,对玉米收获机械进行功能划分,将总功能分解为一级功能、二级功能和功能载体,建立产品的功能主结构后,将整机划分为9个功能模块;基于功能-装配-能量接口关系,提出了部件层的模块划分原则,通过零部件之间的功能关系、装配关系、能量-接口关系建立加权模糊矩阵,将抽象的连接关系映射为具体化的关联矩阵,采用层次聚类算法求解关联矩阵,将9个功能模块细分为186个二级模块和645个子模块,从而实现了玉米收获机部件层零部件模块的精确划分。为实现该模块划分方法的工程应用,基于Qt Creator平台,开发大型玉米收获机械模块化快速设计系统,该系统可完成模块划分、模块管理和基于用户需求的模块配置等功能,从而实现大型玉米收获机械的快速设计。与传统玉米收获机械设计方法相比,应用模块划分方法可显著提升大型玉米收获机械设计效率,缩短整机产品的开发周期。 相似文献
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传统燃气管网功能分析算法采用恒定不变的节点流量作为约束条件来求解节点流量平衡方程组,针对由此产生的管网中部分节点压力出现"负压"的问题,提出基于节点压力波动的节点三态供气工作模式的改进燃气管网功能分析算法,在功能分析过程中,考虑节点流量与节点压力的关系,注重节点获得的实际流量随节点压力而变化的动态响应过程。采用双气源的中压管网验证了改进算法的合理性和收敛性,结果表明:采用改进算法计算求得的燃气管网中某些节点的压力高于传统算法的计算结果,计算管段流量的迭代次数亦低于传统算法的迭代次数。实例证明了该改进算法优于传统的管网功能分析算法。 相似文献
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根据用水流量的变化,在考虑加压泵站分级供水的基础上,针对网前水塔树状管网系统各组成部分的压力和流量关系,以管网系统年费用最小为目标函数,建立了这一类型管网系统优化设计的线性规划模型.应用所建立的优化设计模型,在保证管网系统各节点所需流量和压力条件下,可确定输水管段和配水管段尺寸、水塔高度和泵站扬程的最优值,获得网前水塔树状管网系统的优化设计方案. 相似文献
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网前水塔树状管网系统优化设计研究 总被引：2，自引：0，他引：2
根据用水流量的变化，在考虑加压泵站分级供水的基础上，针对网前水塔树状管网系统各组成部分的压力和流量关系，以管网系统年费用最小为目标函数，建立了这一类型管网系统优化设计的线性规划模型。应用所建立的优化设计模型，在保证管网系统各节点所需流量和压力条件下，可确定输水管段和配水管段尺寸、水塔高度和泵站扬程的最优值，获得网前水塔树状管网系统的优化设计方案。 相似文献