以管網(wǎng)投資費(fèi)用最低為目標(biāo),建立了改進(jìn)的自壓樹(shù)狀灌溉管網(wǎng)規(guī)劃模型,通過(guò)定義管網(wǎng)用水節(jié)點(diǎn)的上層水節(jié)點(diǎn)來(lái)保證管道連通性;同時(shí),提出了改進(jìn)的雙頻蝙蝠算法,通過(guò)使用雙脈沖頻率策略均衡算法多樣性與收斂性。基于12個(gè)100維度測(cè)試函數(shù)的尋優(yōu)結(jié)果表明,與遺傳算法、粒子群算法及蝙蝠算法相比,雙頻蝙蝠算法能夠有效提高全局搜索能力;應(yīng)用雙頻蝙蝠算法分別對(duì)10節(jié)點(diǎn)和34節(jié)點(diǎn)的管網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),管網(wǎng)投資費(fèi)用均值較蝙蝠算法可分別減少23.60%和31.03%。 

【文章來(lái)源】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,46(01)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

100維度測(cè)試函數(shù)適應(yīng)值曲線

使用DFBA算法可得到若干管網(wǎng)最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果，其中之一如圖2所示，圖中節(jié)點(diǎn)架構(gòu)表明，各用水節(jié)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)上層水節(jié)點(diǎn)的組合關(guān)系，如節(jié)點(diǎn)6→7表示節(jié)點(diǎn)6為節(jié)點(diǎn)7的上層水節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)2→3、節(jié)點(diǎn)6→4之間的水流流向與原文獻(xiàn)[6,9,11–12]中管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的初步連接關(guān)系不同，這是因?yàn)楣P者提出的管網(wǎng)規(guī)劃模型能夠根據(jù)節(jié)點(diǎn)參數(shù)自行計(jì)算連接關(guān)系，設(shè)計(jì)結(jié)果不受管網(wǎng)初步連接圖的限制。在計(jì)算過(guò)程中，得到符合文獻(xiàn)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)初步連接關(guān)系的最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果(圖2)所示，管網(wǎng)投資費(fèi)用最優(yōu)解為21 585元，均值為24 227元，均值較DFBA算法增加了9.19%。由此說(shuō)明，筆者提出的設(shè)計(jì)方法具有更好的通用性。3.3 擴(kuò)展案例

基于各算法的管網(wǎng)投資費(fèi)用列于表5。基于PSO算法的設(shè)計(jì)結(jié)果優(yōu)于GA算法和BA算法。與之相比，基于DFBA算法的管網(wǎng)設(shè)計(jì)仍可得到穩(wěn)定的最優(yōu)結(jié)果，管網(wǎng)投資費(fèi)用的最優(yōu)解為107 091元，其均值較BA算法均值減少了31.03%。表明基于DFBA算法的管網(wǎng)設(shè)計(jì)方法具有較好的擴(kuò)展性。為進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)方法的實(shí)用性，筆者設(shè)計(jì)了一套基于DFBA算法的樹(shù)狀灌溉管網(wǎng)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，在輸入管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)并設(shè)置相關(guān)算法參數(shù)后，該系統(tǒng)將自動(dòng)完成管網(wǎng)智能設(shè)計(jì)過(guò)程并輸出結(jié)果。基于DFBA算法的擴(kuò)展案例設(shè)計(jì)結(jié)果如圖3所示。4 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于和聲搜索算法的自壓式樹(shù)狀管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 馬朋輝,李援農(nóng),胡亞瑾,崔魁,曲強(qiáng).  中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2016(06)
[2]基于蟻群算法的灌溉管網(wǎng)布置與管徑優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 朱成立,謝志遠(yuǎn),柳智鵬.  江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]基于組合遺傳算法的樹(shù)狀管網(wǎng)整體優(yōu)化設(shè)計(jì)模型[J]. 邱金亮,王靜,左傳英,方可,付朝書,李靖.  中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2013(09)
[4]基于遺傳算法的樹(shù)狀灌溉管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 馬雪琴,呂宏興,朱德蘭,張春娟.  中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2013(04)
[5]基于改進(jìn)單親遺傳算法的樹(shù)狀管網(wǎng)布置優(yōu)化[J]. 周榮敏,雷延峰.  水利學(xué)報(bào). 2012(10)
[6]基于圈的單水源樹(shù)狀管網(wǎng)優(yōu)化改進(jìn)遺傳算法[J]. 楊建軍,戰(zhàn)紅,丁玉成.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(02)
[7]基于雙重編碼遺傳算法和圖論的自壓樹(shù)狀管網(wǎng)優(yōu)化[J]. 楊建軍,丁玉成,趙萬(wàn)華.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]基于不可行度的機(jī)壓樹(shù)狀管網(wǎng)退火遺傳算法優(yōu)化[J]. 王新坤.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2009(09)
[9]樹(shù)狀管網(wǎng)布置與管徑同步優(yōu)化方法研究[J]. 李海濱,馬孝義,趙文舉,孫秀娟.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(11)
[10]基于整數(shù)編碼遺傳算法的樹(shù)狀灌溉管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J]. 馬孝義,范興業(yè),趙文舉,康銀紅.  水利學(xué)報(bào). 2008(03)



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