卢丽娟[1]2007年在《遗传算法在周口沙北污水管网改扩建工程优化设计中的应用》文中进行了进一步梳理为了探求污水管网最优化设计的计算方法，国内外学者进行了大量的工作，并随着系统分析方法、计算技术和电子计算机的发展，遗传算法作为一种新的全局优化搜索算法，因简单易用，对很多优化问题能够较容易给出令人满意的解，适用于并行分布处理和对目标函数与约束条件没有特殊要求等特点，在工程最优化领域中展现出独特魅力。本论文基于标准遗传算法和污水管网计算方法，针对管网结构形式已定情况下的污水管网参数优化问题进行了如下的工作：1．在满足污水管网一般约束条件的情况下，通过选择较小的设计流速和较大的设计充满度来实现污水管网参数优化；针对不同污水管径以不同的最大流速限制：DN300～1000mm，ν_(max)≤1．0m／s；DN1100～1200 mm，ν_(max)≤1.1m／s；DN1300～1600mm，ν_(max)≤1.2m／s。2．通过采用自然数编码的遗传算法得到可行管径组合群体，直观的反映遗传算法编码和市售标准管径一一对应的关系；并采用代间竞争和群体单一化策略对遗传算法进行改进；经过大量的计算机模拟试验，得到针对污水管网参数优化设计的改进遗传算法参数组合：群体规模20，最大迭代数200代，交叉概率P_c=0.8和变异概率P_m=0.4。3．利用改进遗传算法对周口沙北污水管网改扩建工程进行优化，通过与传统算法所得管网参数组合进行比较得出：①在满足污水管网一般约束条件和采用相同施工方法与费用函数的情况下，利用遗传算法所得污水管网的管径、充满度和埋深的组合优于传统的水力计算，可节省工程投资14％；②利用遗传算法进行优化，只需事先输入所需的流量和地面高程数据，程序运行13分钟就可以方便快速的得到最优的结果，比传统算法省时省力；③遗传算法在进化的过程中，产生大量的可行方案，为方案评价和决策提供了更大的选择空间。论文工作表明：通过选择较小的设计流速和较大的设计充满度及针对不同污水管径以不同的最大流速限制可以得到更加合理的可行管径集合，利用自然数编码与采用代间竞争和群体单一化策略的改进遗传算法可高效率地完成污水管网参数优化，为污水管网结构优化提供了很好的优化基础，也为遗传算法在污水管网优化中的应用开辟了新的途径。
王润致[2]2017年在《基于改进自适应遗传算法的污水管网优化设计研究与实践》文中提出本文主要研究的是在污水管线确定的前提下,对新建的污水管网进行参数优化设计。随着一些分析方法的产生和计算机技术发展,许多人已将遗传算法应用到污水管网优化设计当中,由于该方法采用固定的交叉概率和变异概率,使得算法在寻优的过程中很容易出现局部最优的现象,尤其在解决大型、多“基因型”的个体进化时,不能符合原本达尔文进化论中的“物竞天择,适者生存”原则,因此只能局限于小型的管网优化设计,不能应用于大型管网设计。同时国内对污水管网软件模拟很少,对于污水管网优化设计也只是局限在理论计算方面。针对上述中存在的问题,本论文基于新的自适应遗传算法和污水管网计算方法,对已定线的新建污水管网参数进行优化设计,最后基于SWMM模型软件对优化后的设计方案进行实际运行模拟,保证方案可实施性。具体工作如下:1.在污水管网平面布置确定的基础上,根据污水管网水力特性,建立了污水管网优化的水力计算模型。2.总结了传统的遗传算法参与优化设计时运行求解存在的优缺点,介绍了有关自适应遗传算法的产生及其研究现状,以及应用在污水管网优化设计方面的效果。3.详细论述了本文对新建污水管网优化设计时采用的新改进的自适应遗传算法,通过引入相似系数的概念,以logistic曲线方程为基础,构建出新的交叉概率和变异概率的调节公式。针对市售管径离散性特点,采用自然数编码法表示各管段中的管径规格,利用MATLAB编写程序,在算法进行优化前,为了扩大可行性解空间,利用水力计算程序对选取管径后的水力参数进行校核计算,防止算法选择的管径因不满足水力约束而淘汰。并对QD市某小型的污水干管实例优化分析,掌握新算法中参数调整规律,并与传统遗传算法和自适应遗传算法优化结果比较,验证了本文采用改进的自适应算法与排水管网优化设计结合的可行性和优越性。4.以“JZ市老城区合流制管网改造工程项目”的大型污水管网的优化设计为研究对象,利用新改进的自适应遗传算法对其进行优化设计,并与基本的遗传算法对比,两种算法在采用相同费用函数、约束条件和管段设计流量的前提下,采用的本文的自适应遗传算法得出的污水管道各项参数设置优于基本遗传算法得出的结果,在总费用上节省7.2%。5.为了模拟管网优化方案在JZ市实际运行情况,本文应用SWMM模型软件对新建污水管网进行水力模拟,将一天污水流量变化转化为降水,执行无压力流,尽可能模拟出优化区域内污水管道一天中水力运行的情况。通过模拟后,该方优化案输水能力满足了设计要求,调出的各项水力参数也满足约束。
陈胜兵[3]2006年在《城市污水管网优化设计及其决策系统研究》文中研究表明在市政与环境工程建设中，城市污水管网所占总投资的比例很大。对污水管网进行优化设计，寻求满足各种技术条件，且能使整个系统的敷设或运营费用最低的设计方案，不仅具有重要的理论和应用价值，而且具有明显的经济和社会效益。本文基于街区道路和相关地理信息，建立了城市污水管网系统布置的双向网络图模型，并用改进的Dijkstra算法求得污水管网的系统布置方案。在此基础上，通过建立污水管网水力计算的基本数学模型，综合运用直接优化法的基本思想，提出可行的最优敷设方式，并以系统提供的管网动态信息作为决策依据，对可行敷设方案进行取舍，为污水管网的全局优化提供了一种有效的方法。同时，本文还利用VB语言开发了以优化技术为核心的污水管网优化决策系统，依据管网图论并利用遍历树算法，对污水管网设计的层次关系进行拓扑排序，能自动完成管网基础信息的提取和整个管网的优化设计，适用复杂的城市污水管网的优化设计。最后，将研究成果应用于实际工程设计，结果表明本文提出的优化方法及其系统软件的可行性和实用性。
张创虎[4]2004年在《污水管网优化设计研究》文中进行了进一步梳理水是人们日常生活中不可缺少的物质之一。水经人们生活使用后成为生活污水，水经工业企业使用后成为工业废水。污水管网的基本任务就是及时、安全、通畅地收集、输送污水到污水处理设施。 污水管网优化设计是工程优化中的一种。污水管网优化设计包括两个方面的内容：一是管线平面布置的优化选择；其方法有：决策图法，简约梯度法，优化树法等。二是在管线平面布置已定情况下进行管道参数的优化；其方法有：线性规划法，非线性规划法，动态优化法，遗传算法，直接优化法等。本文主要研究第二方面。 鉴于污水管网约束条件较多，而且地形有时千变万化，直接优化法具有直接、直观和容易验证的特点，所以本文采用直接优化法。两相优化法是直接优化法的一种，它的核心主要是从两个方面来对污水管网进行优化设计，即在满足污水管网各种约束条件的前提下，一是选择尽可能小的流速，二是选择尽可能大的充满度。本文运用这一优化思想，利用Visual basic语言，编制优化设计程序，并在优化设计程序中采用人机对话，对污水管网进行优化设计。 污水管网优化设计也包括管道在检查井内连接时的优化，本文也做了详尽阐述。 排水管网费用函数是排水管网优化设计中的一个重要课题。本文通过对排水管网费用函数各主要影响因素的分析，推求出新的排水管网费用函数形式，并利用SPSS统计软件对各个排水管网费用函数进行了回归分析，证实新的排水管网费用函数与其它排水管网费用函数相比较为较优函数。
王胤淇, 黎明, 魏一伟[5]2015年在《城市污水管网优化设计及其决策系统浅析》文中研究指明随着我国社会经济的快速发展,城市化进程进一步加快,导致污水排放量进一步增加,作为民生工程,对污水进行管网优化成为其他企业稳定运行的重要保障。文章对城市污水管网优化设计的意义进行了分析,阐述了设计优化时需要注意的问题,希望对提高我国城市污水管网优化设计提供参考。
冷越[6]2011年在《污水管网优化设计研究》文中进行了进一步梳理污水管网优化设计是工程优化中的一种,在此结合多年工作的实践经验,就污水管网优化设计的基本内容及一般程序进行了阐述,谨供大家作参考之用。
刘双[7]2010年在《城市污水管网优化设计研究》文中研究指明在市政与环境工程建设中,城市污水管网所占总投资的比例很大,对污水管网进行优化设计,寻求满足各种技术条件,且能使整个系统的敷设或运营费用最低的方案,不仅具有丰富优化设计理论和拓展优化设计方法的价值,而且具有明显的经济和社会效益。本文基于道路规划及相关地理信息,着重研究了污水管网的平面布置,因为污水管网的最优布局为支状结构,根据图论理论建立了城市污水管网系统布置双向网图模型,并用改进的Floyd算法求得污水管网系统的最优布置方案。在污水管网平面布置确定的基础上,根据污水管网水力特性,通过建立污水管网水力计算的基本数学模型,综合运用两项优化法和全局优化的基本思想,在污水管道优化设计中选择尽可能小的设计流速尽可能大的设计充满度,分别从管径优化的选择、管材优化选择和管道衔接方式优化叁方面选择提出了最优敷设方式,并通过污水管网工程投资费用计算比较,在每条管道投资费用比较的同时,兼顾整个管网的总投资,达到全局优化的目的,使工程投资最小。笔者利用以上优化思想采用Matlab语言,编制了优化设计程序,对污水管网进行优化。同时,本文通过对污水管网费用函数各因素的分析,结合实际工程应用,以《市政工程投资估算指标》第四册排水工程(2007年版)和陕西工程材料管理信息2009年第5期为数据来源,用多元线性回归方法确定出适合于西安地区的钢筋混凝土管、高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管和污水提升泵站的费用函数。将最后研究成果应用于陕北某县城的污水管网优化设计中,通过优化对比分析使工程投资降低了8.40%,通过实践表明本文提出的优化方法及费用函数具有可行性与实用性。
汪宏[8]2007年在《基于MATLAB的污水管网优化设计研究》文中提出本文着重研究了污水管网在平面布置给定的条件下的优化设计问题。因为城市污水管网的最优布局为树状结构，所以对于污水管网可以用图论中的树形结构理论来描述。Matlab编程语言及其相关技术，由于其具有的优良特性，已经成为最重要的软件技术之一。本文分析了污水管网造价目标函数的非线性特性，研究了以往的公式形式和公式参数计算方法，提出了安徽省当地的造价公式和新的参数拟合方法。通过使用matlab遗传算法工具箱(GADS)对造价目标函数的参数拟合，验证了新的造价目标公式的精确性和使用遗传算法进行参数拟合的可靠性。鉴于污水管网约束条件较多，而且地形有时千变万化，直接优化法具有直接、直观和容易验证的特点，所以本文采用直接优化法。两相优化法是直接优化法的一种，它的核心主要是从两个方面来对污水管网进行优化设计，即在满足污水管网各种约束条件的前提下，一是选择尽可能小的流速，二是选择尽可能大的充满度，本文运用这一优化思想，提出了基于可行管径集的枚举法，利用matlab语言编制优化设计程序，对污水管网进行优化设计。最后，通过对滨湖新区污水管网工程的实例分析，表明应用该方法进行污水管网优化设计可节约9.81％的工程费用，在工程优化设计中有一定的实用价值。
邓志宝[9]2011年在《现代城市污水管网优化设计的主要内容研究》文中研究指明污水管网的优化设计包括两个方面的内容:一是管线平面布置的优化选择。二是在管线平面布置已定的情况下进行管道参数即管段管径及埋深的优化设计。近几年来,我国的科研人员对污水管网系统的优化设计研究进行了大量的工作,取得了不菲的成果。
孔德英[10]2018年在《浅谈东莞清溪镇污水管网优化设计》文中研究表明污水管网是及时、通畅地收集和输送污水到污水处理设施的一种管网系统,是人们正常生活、工农业生产顺利进行的保证,是社会经济快速发展的基础工程。污水管网是城市污水处理的主要通道,在设计和布设污水管网时,人们除了要依据相关规范,还要因地制宜,做到科学经济。本文以清溪镇为例,对清溪镇的污水管网规划设计进行了探讨。
参考文献：
[1]. 遗传算法在周口沙北污水管网改扩建工程优化设计中的应用[D]. 卢丽娟. 郑州大学. 2007
[2]. 基于改进自适应遗传算法的污水管网优化设计研究与实践[D]. 王润致. 青岛理工大学. 2017
[3]. 城市污水管网优化设计及其决策系统研究[D]. 陈胜兵. 南华大学. 2006
[4]. 污水管网优化设计研究[D]. 张创虎. 武汉理工大学. 2004
[5]. 城市污水管网优化设计及其决策系统浅析[J]. 王胤淇, 黎明, 魏一伟. 中国高新技术企业. 2015
[6]. 污水管网优化设计研究[J]. 冷越. 民营科技. 2011
[7]. 城市污水管网优化设计研究[D]. 刘双. 西安理工大学. 2010
[8]. 基于MATLAB的污水管网优化设计研究[D]. 汪宏. 合肥工业大学. 2007
[9]. 现代城市污水管网优化设计的主要内容研究[J]. 邓志宝. 科技信息. 2011
[10]. 浅谈东莞清溪镇污水管网优化设计[J]. 孔德英. 中国资源综合利用. 2018