基于改進PSO-DE混合算法的給水管網(wǎng)優(yōu)化模型研究.pdf

1、隨著城鎮(zhèn)人口的增多和居民生活水平的提高，供水系統(tǒng)在城市中的作用越來越大。而給水管網(wǎng)系統(tǒng)是城市供水系統(tǒng)的重要組成部分，其投資一般占到整個供水系統(tǒng)總投資的50％~80%。管網(wǎng)的設計是否合理不僅關(guān)乎到供水是否安全可靠，還關(guān)系到工程建設和運行費用是否經(jīng)濟。
　　論文建立了管網(wǎng)總費用年折算值最小、管網(wǎng)水力可靠度和水質(zhì)可靠度最大的多目標優(yōu)化模型，分析了管網(wǎng)優(yōu)化模型和智能優(yōu)化算法，采用改進粒子群-差分進化（PSO-DE）混合算法對管網(wǎng)進行優(yōu)化設

2、計，并通過實例分析，驗證了改進算法的合理性和有效性。主要結(jié)論如下：
　?、賹ΤＳ玫膸追N水量預測模型進行了分析和討論，針對灰色預測 GM(1,1)模型自身的缺點提出了改進，通過實際資料對常用預測模型和改進灰色預測GM(1,1)模型進行了預測效果對比分析，結(jié)果表明：改進灰色預測GM(1,1)模型能較好的克服GM(1,1)模型灰度大的缺點，模型預測精度更高（MAPE=0.159%），可用于實際城市供水系統(tǒng)中長期負荷的預測。
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3、對城市單水源環(huán)狀供水管網(wǎng)進行了水力分析，引入了水質(zhì)熵的概念，建立了水質(zhì)可靠度目標函數(shù)，并與經(jīng)濟費用目標函數(shù)和水力可靠度目標函數(shù)三者聯(lián)立構(gòu)建了供水管網(wǎng)多目標優(yōu)化模型。
　?、坩槍αＷ尤核惴ǎ≒SO）和差分進化算法（DE）的特點，對二者進行了改進，提出了一種改進的粒子群-差分進化混合優(yōu)化算法。在環(huán)狀管網(wǎng)的優(yōu)化設計過程中選擇用擬牛頓法進行水力平衡計算，減少了計算工作量。
　　④以具有代表性的供水管網(wǎng)工程實例進行優(yōu)化設計，在MATL