改进的遗传算法在给水管网优化设计中的应用

摘要

由于给水管网优化设计在给水工程中占有重要地位.国内外学者对其进行了广泛而深入的研究,提出了多种优化方法,诸如禁忌搜索、模拟退火、遗传算法和人工神经网络算法.但这些方法在实际应用中均存在一定的局限性.文中首先阐述了给水管网优化设计的内容和意义 .简要介绍了已有的优化方法,分析比较了各种优化方法并指出其存在的不足,归纳总结了影响给水管网优化设计结果的各种因素;接着,介绍了遗传算法的基本原理,然后在标准遗传算法的基础上,通过对选择算子、交叉算子、变异算子以及部分参数的设置采取改进措施,并以年费用折算值为目标函数,建立了给水管网优化设计的遗传算法模型;最后,通过工程实例验证了该模型具有一定的理论和应用价值.

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第一章绪论

1.1国内外给水管网的计算理论及电算应用的发展概况

1.2现代优化技术

1.3选题的目的和内容

第二章管网优化设计的数学模型

2.1给水管网的设计目标

2.2给水管网优化设计的数学模型

第三章给水管网优化计算

3.1水头损失计算

3.2环方程组解法

3.3多水源管网平差

3.4管网计算时的水泵特性方程

3.5管网的核算条件

3.6管网初始流量的分配

3.7供水能量变化系数的确定

4.1遗传算法简介

4.2遗传算法的运行过程及对主要参数性能的分析

4.3遗传算法的特点

4.4标准遗传算法的主要缺点

第五章改进的遗传算法

5.1编码方法

5.2适合度函数的确定

5.4选择算子

5.5交叉算子的选择

5.6变异算子的选择

5.7交叉概率和变异概率的确定

5.8最优个体

5.9罚函数的选取

5.10终止条件

第六章改进的遗传算法在工程中的应用

6.1工程简介

6.2工程实例的遗传算法模型与计算结果

6.3管网核算

6.4小结

参考文献