面向爆管检测的供水管网水压监测点多目标优化

摘要

针对单目标优化算法在水压监测点优化布置模型求解过程中计算效率低、解集质量差的问题,提出了一种多目标非支配差分进化算法(NSDE)。首先,对各管段中间添加的节点赋予爆管流量并依次进行模拟,根据各节点压力变化值生成爆管事件判断矩阵;然后,以监测点个数最小化和爆管检测漏损量最大化为目标函数构建监测点优化布置数学模型,利用NSDE算法进行求解;最后对Pareto解集中监测点布局特征展开分析。以net3供水管网为例,采用单目标遗传算法、多目标非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)和NSDE算法分别对模型进行求解,结果表明多目标NSDE算法计算效率更高且优化解质量更好,其Pareto解集对应的多种布局方案可为实际工程中监测点布置提供灵活选择。