压力输水树状管网遗传优化布置和神经网络优化设计 被引量：26

1

作者 周荣敏 雷延峰 林性粹 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期41-44,共4页

分别应用单亲遗传算法和 Hopfield神经网络方法进行机压式树状管网的优化布置和优化设计 ,能够在管网投资最小的最优树状管网布置形式上 ,获得年费用最低的最优设计方案。研究表明 :该方法是可行的和有效的 ,能减小管网工程投资 。

关键词 压力输水树状管网 优化设计 优化布置 单亲遗传算法 HOPFIELD神经网络

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基于双重编码遗传算法和图论的自压树状管网优化 被引量：8

2

作者 杨建军 丁玉成 赵万华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期81-85,共5页

以投资最小为目标函数,压力、流速、管径等限制为约束条件,建立了自压树状管网优化数学模型,并采用改进遗传算法进行求解。根据树状管网优化的特点,遗传算法采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码,实现了同时对管网布置形式和管径... 以投资最小为目标函数,压力、流速、管径等限制为约束条件,建立了自压树状管网优化数学模型,并采用改进遗传算法进行求解。根据树状管网优化的特点,遗传算法采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码,实现了同时对管网布置形式和管径进行优化。根据图论中树的性质,在产生初始解及变异操作时,采用基于圈的方法,对交叉方法进行了改进,从而减少了不可行解的产生。同时对遗传算法的操作过程进行了改进,结合了模拟退火算法,调整了适应函数,改进了交叉率和变异率的计算方法。算例表明了该优化方法的有效性。 展开更多

关键词 树状管网 优化 遗传算法 双重编码 图论

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基于组合遗传算法的树状管网整体优化设计模型 被引量：8

3

作者 邱金亮 王静 +3 位作者 左传英 方可 付朝书 李靖 《中国农村水利水电》 北大核心 2013年第9期26-28,32,共4页

在灌溉输水系统管网工程的规划设计中,管网布置、水量分配和管径组合是影响管网工程总投资的主要因素。针对树状管网规划优化设计的实际需求,提出了在考虑系统工作制度条件下基于单亲遗传算法和基于整数编码遗传算法的3级优化方法。在... 在灌溉输水系统管网工程的规划设计中,管网布置、水量分配和管径组合是影响管网工程总投资的主要因素。针对树状管网规划优化设计的实际需求,提出了在考虑系统工作制度条件下基于单亲遗传算法和基于整数编码遗传算法的3级优化方法。在用单亲遗传算法对树状管网布置进行优化,得出符合设计要求的若干个管网总长度最短或次最短的布置方案基础上,进一步采用基于整数编码的遗传算法对不同灌溉工作制度条件下管径进行优化,并从经济角度对所选择布置方案的优劣性进行评价,最后选择管网总长度最短且管网投资较小的布置方案作为工程建设采用的最优布置方案。通过工程实例验证分析,提出的组合方法可以进一步使管网系统达到整体的优化,使管网在满足规范设计要求的同时明显降低工程总投资。 展开更多

关键词 树状管网 组合遗传算法 灌溉工作制度 优化设计

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基于枝解法退火遗传算法的树状管网优化设计 被引量：5

4

作者 许文斌 王圃 +1 位作者 何英 王颖 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期97-101,共5页

以管网年费用折算值为目标函数,以管径为优化参数,建立了树状供水管网的优化设计模型。根据树状管网流量的单一性,结合工程实际将支干管分明的大型树状管网按层次进行分解,再逐层采用模拟退火遗传算法对这一模型进行求解。这样可以避免... 以管网年费用折算值为目标函数,以管径为优化参数,建立了树状供水管网的优化设计模型。根据树状管网流量的单一性,结合工程实际将支干管分明的大型树状管网按层次进行分解,再逐层采用模拟退火遗传算法对这一模型进行求解。这样可以避免因整个管网系统管段数过多、染色体过长而导致进化容易陷入局部最优解或难以收敛等缺点。同时,在算法运用过程中,对退火遗传算法进行了适当改进,使其更有效地应用到实际工程中去。分别采用传统界限流量表法、管网系统整体优化法和基于枝解法退火遗传算法的树状管网优化法对某农村供水管网进行了设计。结果表明,三者年费用折算值分别为235.21万元、217.87万元和214.89万元,相对前二者,第3种方法分别节省了20.32万元和2.98万元。因此,在支干管分明的大型树状管网设计中,枝解法优化算法可以获得更好的优化效果。 展开更多

关键词 市政工程 树状管网 优化设计 层次分解 模拟退火遗传算法

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基于圈的单水源树状管网优化改进遗传算法 被引量：5

5

作者 杨建军 战红 丁玉成 《排灌机械工程学报》 EI 2010年第2期164-168,共5页

以投资、运行费用之和最小为目标函数,建立了单水源树状管网优化数学模型.根据完整的树状管网优化需同时对管网布置和管径优化的特点,采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码遗传算法对模型进行求解,其中二进制编码表示管网的布置形... 以投资、运行费用之和最小为目标函数,建立了单水源树状管网优化数学模型.根据完整的树状管网优化需同时对管网布置和管径优化的特点,采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码遗传算法对模型进行求解,其中二进制编码表示管网的布置形式,整数编码表示管径.通过整数编码的设计,使管径约束自动得到满足.根据单水源树状管网与图论中生成树的相似性,在二进制编码操作时,采用基于圈的方法产生初始解及进行交叉、变异操作,使初始解和变异操作时生成的均为可行解,交叉操作时满足了生成树的基本条件.通过上述操作,大大降低了不可行解的产生几率,提高了算法的计算效率.优化算例说明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 树状管网 单水源 优化设计 改进遗传算法 双重编码 圈

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基于双重编码遗传算法的树状管网优化设计 被引量：5

6

作者 杨建军 丁玉成 赵万华 《节水灌溉》 北大核心 2008年第12期41-43,48,共4页

以投资最小为目标函数,建立了树状管网优化数学模型,并采用遗传算法进行求解。针对树状管网优化的特点,遗传算法采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码,以同时对管网布置形式和管径进行优化,并结合了模拟退火算法,调整了适应函数,... 以投资最小为目标函数,建立了树状管网优化数学模型,并采用遗传算法进行求解。针对树状管网优化的特点,遗传算法采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码,以同时对管网布置形式和管径进行优化,并结合了模拟退火算法,调整了适应函数,给出了初温的确定方法,操作过程中采用随机多父辈适应函数值加权交叉,提出了与优化问题相适应的变异方法。算例说明了该优化方法的有效性。 展开更多

关键词 树状管网 优化设计 遗传算法 双重编码

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自压式树状管网的两级优化设计模型与神经优化设计 被引量：7

7

作者 周荣敏 林性粹 《节水灌溉》 北大核心 2001年第2期1-3,共3页

建立了自压式树状管网两级优化设计模型 ,并用人工神经网络法实现树状管网非线性规划模型的快速求解。采用的人工神经网络技术的两级优化设计模型在适用范围、求解速度和获得最优解能力上 ,均优于单一的非线性规划模型和线性规划模型 。

关键词 树状管网 两级优化模型 人工神经网络 优化设计

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基于生成树和遗传算法的树状管网布置优化 被引量：4

8

作者 杨建军 丁玉成 《节水灌溉》 北大核心 2010年第1期51-53,共3页

以投资最小为目标函数,建立了树状管网布置优化数学模型。针对树状管网布置优化的特点,应用基于生成树理论和二进制编码遗传算法对模型进行求解。在遗传算法产生初始解、交叉和变异操作过程中,设计了基于圈的实现方法,避免了不可行解的... 以投资最小为目标函数,建立了树状管网布置优化数学模型。针对树状管网布置优化的特点,应用基于生成树理论和二进制编码遗传算法对模型进行求解。在遗传算法产生初始解、交叉和变异操作过程中,设计了基于圈的实现方法,避免了不可行解的产生,提高了算法的计算效率。 展开更多

关键词 树状管网 布置优化 遗传算法 生成树

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基于不可行度的机压树状管网退火遗传算法优化 被引量：10

9

作者 王新坤 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期63-67,共5页

规定管网中每一管段最多只能由两种管径的管道组成,提出一种以管网年费用为目标函数,以水泵扬程、管长和标准管径为决策变量的机压树状输水管网优化数学模型。定义种群中个体的不可行度函数,采用基于解的不可行度退火算法处理约束条件... 规定管网中每一管段最多只能由两种管径的管道组成,提出一种以管网年费用为目标函数,以水泵扬程、管长和标准管径为决策变量的机压树状输水管网优化数学模型。定义种群中个体的不可行度函数,采用基于解的不可行度退火算法处理约束条件。应用模拟退火算法,对解的不可行度进行局部优化,使其逐步逼近可行解。将遗传算法全局优化和模拟退火的良好局部搜索能力有机结合,构造出一种退火遗传算法用于机压树状管网优化设计。仿真结果表明,该模型与算法在求解机压树状输水管网优化问题上,具有良好的优化性能和求解效率。 展开更多

关键词 树状管网 遗传算法 模拟退火 不可行度

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对置水塔树状管网系统优化设计的线性规划模型 被引量：6

10

作者 白丹 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期87-90,共4页

树状管网系统广泛用于乡镇供水工程,通过优化设计,可获得管网系统最经济的设计方案。该文在考虑管网系统最高用水和最大转输两种工况的基础上,针对对置水塔树状管网系统各组成部分的压力和流量关系,建立了该管网系统优化设计的线性规划... 树状管网系统广泛用于乡镇供水工程,通过优化设计,可获得管网系统最经济的设计方案。该文在考虑管网系统最高用水和最大转输两种工况的基础上,针对对置水塔树状管网系统各组成部分的压力和流量关系,建立了该管网系统优化设计的线性规划模型,应用这一优化设计模型,以管网系统年费用最小为目标函数,在保证管网系统各节点所需流量和压力条件下,可确定管段尺寸、水塔高度和泵站扬程的最优值,获得树状网前水塔管网系统的优化设计方案。 展开更多

关键词 对置水塔 树状管网 优化设计 线性规划

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喷灌工程树状管网水力计算的计算机实现 被引量：1

11

作者 杜子龙 李援农 李方红 《人民黄河》 CAS 北大核心 2006年第4期50-51,60,共3页

通过对喷灌工程树状管网水力计算分析,将CAD、Excel、数字图形、工程布置与计算机操作相结合,探索了管网水力计算的计算机实现方式,分析了喷灌工程的水力计算的数据流程。管网水力计算要素数据的自动采集后,只要根据界面提示输入或调用... 通过对喷灌工程树状管网水力计算分析,将CAD、Excel、数字图形、工程布置与计算机操作相结合,探索了管网水力计算的计算机实现方式,分析了喷灌工程的水力计算的数据流程。管网水力计算要素数据的自动采集后,只要根据界面提示输入或调用自动采集的参数,计算机就可自动完成管网水力计算并输出用户需要的计算结果。 展开更多

关键词 喷灌 树状管网 水力计算 计算机

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考虑轮灌方式下的树状管网布局优化问题 被引量：7

12

作者 李妍峰 姜丹 《节水灌溉》 北大核心 2023年第5期75-83,95,共10页

农业用水短缺和用水粗放共存,水资源利用率亟待提高。灌溉管道网络是节水灌溉的重要发展趋势,但灌溉管网系统在设计时存在诸多难点。因此,对灌溉工程进行科学合理的规划设计,在满足灌溉需水量和各种液压条件下寻求管网总投资最小的方案... 农业用水短缺和用水粗放共存,水资源利用率亟待提高。灌溉管道网络是节水灌溉的重要发展趋势,但灌溉管网系统在设计时存在诸多难点。因此,对灌溉工程进行科学合理的规划设计,在满足灌溉需水量和各种液压条件下寻求管网总投资最小的方案,是提高灌溉效率和农业水资源利用率的重要手段。在轮灌方式下的管网布局优化问题中,轮灌组划分方式从根本上决定管网中的流量分布,从而影响管网布置、管网设计和管网总成本。考虑轮灌组容量限制、管道流量流速、工作压力水头等约束,以灌溉系统管道成本和电力成本之和最小作为目标函数,建立了同时考虑灌溉管道网络布置和管网设计的数学模型,并根据模型特点设计一种基于迭代邻域搜索的混合启发式算法进行求解。对一个实际灌溉工程进行优化,设置120、150和190 m^(3)/h三种不同轮灌组容量上限。结果表明,在工作方式方面,由于轮灌组的划分,导致灌溉网络系统工作时的总流量减少,降低管道管径和水源处泵站扬程,从而降低管道成本和电力成本;对于同一算例,灌溉管网的成本也会因轮灌组容量限制不同而存在差异;灌溉系统管道成本和电力成本之间存在效益背反。在管网设计时,需要根据灌区地形和节点分布特点,合理设定轮灌组容量上限和轮灌组划分方式,选择最为经济的管网设计方案。 展开更多

关键词 树状管网 轮灌组划分 管网优化 优化布置 优化设计 迭代邻域搜索 混合整数规划模型

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滴灌树状管网水力计算的有限元法 被引量：4

13

作者 李蔼铿 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期53-59,共7页

大型滴灌系统的水力计算必须借助计算机用管网分析技术来解决,若使用普通微机,占用的内存的数目可能成为主要的障碍。本文提出一种节省内存,计算方法简便的有限元法,使3000～6500高阶矩阵问题能在普通个人计算机上求解。作者对有限元法... 大型滴灌系统的水力计算必须借助计算机用管网分析技术来解决,若使用普通微机,占用的内存的数目可能成为主要的障碍。本文提出一种节省内存,计算方法简便的有限元法,使3000～6500高阶矩阵问题能在普通个人计算机上求解。作者对有限元法中的单元离散、非线性问题的线性化、总体方程构造、元素储存以及求解等一系列问题都提出了新的见解。 展开更多

关键词 有限元 滴灌 树状管网 水力计算

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网前水塔树状管网系统优化设计研究

14

作者 白丹 高彬 +3 位作者 边博 叶文宇 程小娟 陈克强 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 2004年第5期561-563,共3页

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... 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 。 展开更多

关键词 灌溉系统 网前水塔树状管网系统 优化设计 线性规划模型 输水管段 配水管段 水塔高度 泵站扬程

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树状管网布置与管径同步优化方法研究 被引量：6

15

作者 李海滨 马孝义 +1 位作者 赵文举 孙秀娟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3180-3183,共4页

针对过去树状管网优化中将管网和管径分步研究,难以实现同步优化的问题,以投资最小为目标,研究了树状管网布置与管径同步优化遗传算法整数编码方法和不同管网布置下水流路径自动识别和压力、流速等约束条件自动计算方法,建立了基于整数... 针对过去树状管网优化中将管网和管径分步研究,难以实现同步优化的问题,以投资最小为目标,研究了树状管网布置与管径同步优化遗传算法整数编码方法和不同管网布置下水流路径自动识别和压力、流速等约束条件自动计算方法,建立了基于整数遗传算法的树状管网布置与管径同步优化模型。实例研究表明,该方法能将设计经验融合到管网优化之中,可克服传统分步优化方法不易得到全局最优解的缺陷,能快速求解符合工程实际的树状管网布置和管径同步优化方案。同时该方法对其它领域最小生成树问题求解有一定借鉴作用。 展开更多

关键词 树状管网 遗传算法 整数编码 同步优化

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基于和声搜索算法的自压式树状管网优化设计 被引量：6

16

作者 马朋辉 李援农 +2 位作者 胡亚瑾 崔魁 曲强 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第6期14-18,共5页

采用线性规划模型与非线性规划模型进行自压式树状管网优化设计。第一级优化模型采用非线性规划模型,以连续管径为设计变量,以管网投资最小为目标函数,采用和声搜索算法求解获得一组近似最优管径组合。第二级优化模型采用线性规划模型,... 采用线性规划模型与非线性规划模型进行自压式树状管网优化设计。第一级优化模型采用非线性规划模型,以连续管径为设计变量,以管网投资最小为目标函数,采用和声搜索算法求解获得一组近似最优管径组合。第二级优化模型采用线性规划模型,以标准管径所对应的管长为设计变量,以管网投资最小为目标函数,采用单纯形法进行求解,可以得到管径和相应管长的最优组合,此处的标准管径是在前述优化结果的基础上确定的,是从可用标准管径集合中选出的包含所求得连续管径值的4种相邻管径的最优管径集合。实例结果表明,该算法具有良好的优化性能,所得结果可直接应用于生产。 展开更多

关键词 和声搜索算法 自压树状管网 优化设计

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基于蚁群算法的输水树状管网优化布置 被引量：3

17

作者 潘永昌 王军 《节水灌溉》 北大核心 2007年第8期40-42,共3页

应用图论和蚁群算法进行输水树状管网优化布置,分别用管网总长度最短和管网投资最小作为优化目标,并用算例与Dijkstral算法、Kruskal算法和单遗传算法相比较。研究表明该方法是可行和有效的,能减小管网工程投资和提高设计效率,在给排水... 应用图论和蚁群算法进行输水树状管网优化布置,分别用管网总长度最短和管网投资最小作为优化目标,并用算例与Dijkstral算法、Kruskal算法和单遗传算法相比较。研究表明该方法是可行和有效的,能减小管网工程投资和提高设计效率,在给排水管网优化布置中有较为广阔的应用前景。 展开更多

关键词 蚁群算法 输水树状管网 优化布置

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用Excel进行村镇供水工程树状管网水力计算 被引量：2

18

作者 周积善 《中国农村水利水电》 北大核心 2003年第12期34-35,共2页

利用Excel强大功能 ,采取最简单有效的输入方法 ,执行乡镇供水工程树枝状管网一次性全过程水力计算。由于各种管材、管径水力要素和中间计算结果是动态平衡和可视的 ,因而除了计算省工省时和准确外 ,最主要是十分方便地对管网进行优化设... 利用Excel强大功能 ,采取最简单有效的输入方法 ,执行乡镇供水工程树枝状管网一次性全过程水力计算。由于各种管材、管径水力要素和中间计算结果是动态平衡和可视的 ,因而除了计算省工省时和准确外 ,最主要是十分方便地对管网进行优化设计 。 展开更多

关键词 村镇供水工程 树状管网 水力计算 EXCEL 动态平衡

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树状管网管径优化的线性规划法 被引量：5

19

作者 李永顺 《农田水利与小水电》 1991年第1期31-34,共4页

在农田灌溉供水系统中,应用最多的是树状管网。本文针对树状管网的特点,以年费用最小作为优化目标,以管网进口水头和各种管径的管子在各段中的长度为决策变量,用线性规划法建立数学模型求解;在管线布置已定的情况下,实现了进口水头待定... 在农田灌溉供水系统中,应用最多的是树状管网。本文针对树状管网的特点,以年费用最小作为优化目标,以管网进口水头和各种管径的管子在各段中的长度为决策变量,用线性规划法建立数学模型求解;在管线布置已定的情况下,实现了进口水头待定的树状管网一次完成其水头与管径的优化。编制的电算程序适用于进口水头已定和待定两种情况,并且考虑划分为多个轮灌组的菅网和进口水头随流量的不同而变化的条件。与已有的线性规划法相比,减少了试算工作量:与常规方法设计的管网比较,一般节省10%左右的年费用或工程投资。 展开更多

关键词 农田灌溉 树状管网 管径 线性规划

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基于遗传算法的树状灌溉管网优化设计 被引量：8

20

作者 付玉娟 蔡焕杰 +1 位作者 张旭东 王建 《人民黄河》 CAS 北大核心 2006年第7期42-44,共3页

根据树状灌溉管网的特点,应用基于整数编码的遗传算法进行了重力和泵站加压的树状灌溉管网的优化设计。该方法操作简单、实用,易于实现,有较高的可行性。在计算机实现过程中采用VB和MATLAB混合编程,软件可脱离MATLAB独立运行。

关键词 灌溉树状管网 优化设计 遗传算法 整数编码

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