城镇给水管网多目标优化设计算法及应用_刘书明_王欢欢_信昆仑

城镇给水管网多目标优化设计算法及应用刘书明1，王欢欢1，信昆仑2(1．清华大学环境学院，北京100084;2．同济大学环境科学与工程学院，上海200092)摘要:在城镇较大规模给水管网设计中，经常出现管段管径较大、流速较低、设计方案不经济等问题。针对城镇给水管网优化问题，利用MATLAB和EPANET软件建立了基于管网经济费用和冗余度的多目标管网优化设计模型。实例研究利用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)，对多个目标函数添加惩罚项，求解得到一系列Pareto最优解集，使优化模型的求解收敛速度更快。结果可为设计决策者提供多套不同的选择方案，管径组合方案更加科学合理，切于实际。模型利用NSGA-Ⅱ成功解决了较大规模真实给水管网的多目标优化问题。关键词:给水管网;非支配排序遗传算法;多目标优化;MATLAB;EPANET中图分类号:TU991文献标识码:C文章编号:1000－4602(2014)01－0052－05Multi-objectiveOptimalDesignofLarge-scaleUrbanWaterDistributionNetworkLIUShu-ming1，WANGHuan-huan1，XINKun-lun2(1．SchoolofEnvironment，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China;2．CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract:Inthedesignofalarge-scalewaterdistributionsystem，commonproblemsincludeover-sizedpipediameters，lowflowvelocityandcost-effectiveness．Usingeconomiccostsandnetworkredun-dancyasobjectivefunctions，amodelformulti-objectiveoptimaldesignofalarge-scaleurbanwaterdis-tributionnetworkwasbuiltusingMATLABandEPANET．Multiplepenaltyfunctions