城市天然氣輸配管網(wǎng)布局優(yōu)化研究.pdf

1、城市燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)具有投資大、建成后不宜改建、擴(kuò)建等特點(diǎn),否則將造成嚴(yán)重的人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi),所以在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)之初,要求對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。一般而言,城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的優(yōu)化主要有兩方面內(nèi)容:布局優(yōu)化和參數(shù)優(yōu)化,本文主要研究城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的布局優(yōu)化問(wèn)題。針對(duì)布局優(yōu)化問(wèn)題的實(shí)際需要,主要從三個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)的分析:一是管網(wǎng)圖信息的自動(dòng)獲取與計(jì)算機(jī)存儲(chǔ);二是基于經(jīng)濟(jì)性考慮的枝狀管網(wǎng)布局優(yōu)化;三是基于經(jīng)濟(jì)性和可靠性的環(huán)狀管網(wǎng)布局優(yōu)化。

2、r>　　 管網(wǎng)布局圖信息的自動(dòng)獲取與計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)是本文的基礎(chǔ)性工作,為接下來(lái)的布局優(yōu)化做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作。本文主要利用AutoCAD軟件自帶的ActiveX插件的強(qiáng)大功能,通過(guò)外部程序調(diào)用該插件,獲取管網(wǎng)圖的節(jié)點(diǎn)和管線信息,進(jìn)而按照一定的策略生成管網(wǎng)圖的連接矩陣,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)。
　　 在研究枝狀管網(wǎng)的布局優(yōu)化時(shí),拋棄了以最短距離為目標(biāo)函數(shù)的做法,建立當(dāng)量費(fèi)用長(zhǎng)度概念,使目標(biāo)函數(shù)的內(nèi)涵更加符合實(shí)際;通過(guò)對(duì)比分析幾種常用的求解

3、最短路徑算法,擇優(yōu)選取Dijkstra算法。
　　 在環(huán)狀管網(wǎng)的布局優(yōu)化研究中,提出熵作為管網(wǎng)可靠性的替代度量量,在“路徑流量”這一假想概念基礎(chǔ)上,結(jié)合信息論中最大熵原理,推導(dǎo)出單源和多源管網(wǎng)的系統(tǒng)最大熵計(jì)算公式,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)可靠性的度量工作。綜合考慮管網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性要求,采用懲罰函數(shù)法,將多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題,建立了綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可靠性的目標(biāo)函數(shù)。針對(duì)環(huán)狀管網(wǎng)布局優(yōu)化的復(fù)雜性,本文引入TSP模型并利用蟻群算法求