基于微粒群算法的污水管道優(yōu)化系統(tǒng)研究.pdf

1、本文以蘇州市污水管道系統(tǒng)規(guī)劃項(xiàng)目為背景。管道系統(tǒng)規(guī)劃通常涉及管道布局優(yōu)化和管道水力參數(shù)優(yōu)化兩部分。通常情況下，污水管道系統(tǒng)投資較大，償還期限長，這就需要提供一種比較先進(jìn)、可靠的設(shè)計(jì)方法(算法)或設(shè)計(jì)平臺，對污水管道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，尋求滿足各種技術(shù)條件，且能使整個(gè)系統(tǒng)總費(fèi)用最低的設(shè)計(jì)方案。這不僅具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值，而且具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 本文提出基于改進(jìn)微粒群的方法，用于解決污水管道優(yōu)化問題，目標(biāo)是使整個(gè)污水管道系統(tǒng)的

2、費(fèi)用降低。本文的主要研究成果如下： (1)將離散微粒群算法應(yīng)用到污水管網(wǎng)布局優(yōu)化中。首先建立了污水管網(wǎng)布局優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，將離散微粒群算法應(yīng)用到該模型中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與遺傳算法相比，離散微粒群算法具有更好的性能。 (2)針對微粒群算法收斂速度慢及多樣性丟失等問題，在基于帶有微分?jǐn)_動(dòng)因子的微粒群優(yōu)化算法基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)多種群的微粒群算法。 (3)將改進(jìn)多種群的微粒群算法應(yīng)用到污水管道水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)中。以蘇州市管

3、道規(guī)劃為應(yīng)用背景，建立相應(yīng)的簡化數(shù)學(xué)模型。該算法應(yīng)用于污水管道水力參數(shù)優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法是可行和高效的。 (4)開發(fā)了污水管道優(yōu)化系統(tǒng)。依托蘇州園區(qū)聯(lián)圖軟件公司，基于改進(jìn)微粒群的算法，開發(fā)了污水管道優(yōu)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了與公司原有管道系統(tǒng)的無縫對接。目前該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于污水管道優(yōu)化中，使整個(gè)管道系統(tǒng)的費(fèi)用較以前有明顯降低。 (5)開發(fā)了污水管線管理系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目方式管理成果數(shù)據(jù)，根據(jù)不同管線特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)線數(shù)據(jù)的快速