基于双频蝙蝠算法的树状灌溉管网规划

发布时间：2021-03-04 12:06

　　以管网投资费用最低为目标,建立了改进的自压树状灌溉管网规划模型,通过定义管网用水节点的上层水节点来保证管道连通性;同时,提出了改进的双频蝙蝠算法,通过使用双脉冲频率策略均衡算法多样性与收敛性。基于12个100维度测试函数的寻优结果表明,与遗传算法、粒子群算法及蝙蝠算法相比,双频蝙蝠算法能够有效提高全局搜索能力;应用双频蝙蝠算法分别对10节点和34节点的管网进行规划设计,管网投资费用均值较蝙蝠算法可分别减少23.60%和31.03%。 

【文章来源】：湖南农业大学学报(自然科学版). 2020,46(01)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

100维度测试函数适应值曲线

使用DFBA算法可得到若干管网最优设计结果，其中之一如图2所示，图中节点架构表明，各用水节点及其对应上层水节点的组合关系，如节点6→7表示节点6为节点7的上层水节点。节点2→3、节点6→4之间的水流流向与原文献[6,9,11–12]中管网节点的初步连接关系不同，这是因为笔者提出的管网规划模型能够根据节点参数自行计算连接关系，设计结果不受管网初步连接图的限制。在计算过程中，得到符合文献管网节点初步连接关系的最优设计结果(图2)所示，管网投资费用最优解为21 585元，均值为24 227元，均值较DFBA算法增加了9.19%。由此说明，笔者提出的设计方法具有更好的通用性。3.3 扩展案例

基于各算法的管网投资费用列于表5。基于PSO算法的设计结果优于GA算法和BA算法。与之相比，基于DFBA算法的管网设计仍可得到稳定的最优结果，管网投资费用的最优解为107 091元，其均值较BA算法均值减少了31.03%。表明基于DFBA算法的管网设计方法具有较好的扩展性。为进一步提高设计方法的实用性，笔者设计了一套基于DFBA算法的树状灌溉管网设计软件系统，在输入管网节点参数并设置相关算法参数后，该系统将自动完成管网智能设计过程并输出结果。基于DFBA算法的扩展案例设计结果如图3所示。4 结论

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3063188