基于人工蜂群算法的泵站運行優(yōu)化研究.pdf

1、在城市給水系統(tǒng)中，供水泵站是其重要的組成部分，也是主要的耗能單元。供水泵站的合理運行直接關(guān)系到整個給水系統(tǒng)的安全性和節(jié)能效果。隨著變頻調(diào)速設(shè)備在給水系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用，由定速泵和變頻調(diào)速泵聯(lián)合運行的供水泵站大量出現(xiàn)，起到了一定的節(jié)能效果。然而，我國部分供水泵站，尤其是中小城鎮(zhèn)的供水泵站，存在著運行管理差、運行調(diào)度跟不上實時需求的問題，造成了能量浪費。優(yōu)化供水泵站的運行調(diào)度是解決這些問題的有效方法。
　　人工蜂群(Artificial

2、BeeColony,ABC)算法是一種新型的群智能優(yōu)化算法，自2005年提出以來，以其高效的尋優(yōu)能力受到了廣泛的關(guān)注。但基本ABC算法存在著搜索策略較為單一、選擇機制過于貪婪、易陷入局部最優(yōu)解、搜索精度差、算法后期收斂速度慢以及對復雜函數(shù)優(yōu)化效果差等缺點，論文針對ABC算法的這些缺點提出了如下一些改進方法：
　　(1)在采蜜蜂和觀察蜂的隨機搜索策略中引入自適應(yīng)全局最優(yōu)引導搜索策略；
　　(2)在觀察蜂搜索階段，為了避免種群的

3、多樣性迅速降低，引入遺傳算法中的交叉算子搜索策略；
　　(3)為了增強采蜜蜂和觀察蜂搜索時對局部區(qū)域的搜索能力，加快算法在局部的精細化搜索，在搜索機制中引進高斯變異搜索策略；
　　(4)在偵察蜂搜索中，為了提高種群的多樣性和算法搜索的遍歷性，對搜索停滯的解引入混沌搜索，利用混沌搜索的隨機性和遍歷性增強算法擺脫局部極值點干擾的能力。
　　綜合上述改進策略提出的基于交叉變異的自適應(yīng)全局最優(yōu)引導人工蜂群(CSGQ-ABC)算

4、法，較好地平衡了ABC算法的探索能力和開發(fā)能力，較大地提升了ABC算法的優(yōu)化性能。通過對5個標準測試函數(shù)的優(yōu)化結(jié)果可以看出，CSGQ-ABC算法與基本ABC算法、GA算法和PSO算法相比，無論是收斂速度，還是優(yōu)化精度都有著極大的優(yōu)勢，在優(yōu)化復雜的高維函數(shù)時也能較快地搜索到精度高的全局最優(yōu)解。
　　泵站優(yōu)化問題可以看作是一個由狀態(tài)函數(shù)、連續(xù)變量和非線性函數(shù)構(gòu)成的復雜的非線性規(guī)劃問題。論文探討了CSGQ-ABC算法在泵站運行優(yōu)化中的適