基于圈的单水源树状管网优化改进遗传算法

作者：杨建军; 战红; 丁玉成

来源：排灌机械工程学报, 2010, (02): X201002017.

• 树状管网
• 单水源
• 优化设计
• 改进遗传算法
• 双重编码
• 圈 tree-type pipe network
• single source
• optimal design
• improved genetic algorithm
• dual coding
• cycle

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.

• 单位
  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室; 青岛理工大学