单亲遗传算法在天然气管网布局优化中的应用

采用改进的遗传算法——单亲遗传算法,对树状燃气管网布局进行优化.以图论和遗传算法理论为基础,以管网总长度最小作为优化目标建立数学模型,并应用基于生成树理论和二进制编码的遗传算法对模型进行求解.得到一组树状管网布局优化方案,计算出每一方案中的计算管径,选取经济管径,最终确定树状管网的优化布局方案     

最小生成树相关算法在计算机程序设计竞赛中的研究

图论是计算机程序设计大赛中的重要考查知识点.最小生成树算法是解决图论相关问题的重要策略,而且在实际生活问题中也有着广泛的应用.主要介绍最小生成树的问题模型并对两种最小生成树算法:PRIM算法和KRUSKAL算法进行相关分析比较及优化,最后通过计算机程序设计题目进行相应验证.     

优化算法在天然气管网运行中的应用

阐述了天然气管网运行优化的数学模型,建立了两种目标函数,最大收益目标函数和最大流量目标函数,8种约束条件。通过研究各种典型优化算法的优劣性,确定了线性化优化算法、复合形优化算法、可行方向优化算法三种方法来求解天然气管网运行优化模型,并编制了应用程序。结合实例,对三种算法在天然气管网运行优化中的应用进行了研究,结果表明,三种算法的优化结果误差在I%内,线性化优化算法在收敛速度和解的质量方面均优于其他两种算法,更具实用性。     

求解度约束最小生成树的一种启发式方法

针对网络设计和优化中度约束最小生成树问题,提出了一种基于贪心思想的启发式算法求解度约束最小生成树.在最小生成树的基础上,将超过度约束的顶点降低度数使之满足度约束条件.经大量数据测试并与其他算法进行比较,表明了该算法的有效性和通用性.     

基于自动生成策略的供水管网抗震优化算法

以管网年费用折算值为优化目标、管网拓扑结构与管径为优化参数、管网节点抗震可靠度为约束条件,建立了供水管网抗震优化设计模型.基于自动生成策略,并结合环形管网判断方法,分别利用遗传算法、遗传-模拟退火算法和微粒群算法进行了供水管网的抗震拓扑优化分析.利用3种优化方法对2个典型供水管网进行了对比分析.对比分析表明,遗传-模拟退火算法具有最好的优化能力.     

天然气管网的瞬变流数值模拟研究

研究了天然气管网中的瞬变流动,介绍了采用特征线法求解天然气管网瞬变流的方法,讨论了该方法的物理意义及其计算公式.采用该方法对工程实例进行了模拟与分析.结果表明,特征线法能满足不同瞬变条件下的精度与计算速度要求,对天然气管网的可靠性评价和优化管理提供了理论依据.     

基于Prim算法的度约束最小生成树问题研究

针对一类度约束最小生成树问题,基于传统最小生成树问题的Prim算法,设计了一种求解算法.该算法在保证网络中指定节点的度不变的前提下,构造了网络关于指定节点的最大度最小生成树.与经典的Gloveklingman算法进行了仿真比较,结果表明,该算法是求解度约束最小生成树问题的一种有效算法.     

基于修剪树的优化聚类中心算法

针对传统聚类算法存在样本形状及孤立点敏感的问题,提出基于修剪树的优化聚类中心(Optimized Clustering Center Based on Trimmed Tree,OCT)算法.该算法自适应地寻找裁剪尺寸来修剪并分割最小生成树为森林,获取森林全部叶子结点并再次构造最小生成树,根据预设簇数n,修剪最小生成树...     

天然气管网优化调度方法研究

以压缩机站最小年运营费用为目标函数,考虑气田资源、压缩机站特性参数、管网输送工艺等多种约束条件,建立了天然气管网优化调度数学模型。基于现代启发式演化算法的基本思想,将差分进化算法的繁殖策略与遗传算法的交叉、变异结合起来形成了一种新的混合遗传算法,应用于模型的优化求解,避免了一般演化算法早熟收敛现象,并以一个12个节点、11条管段、2个压缩机站的天然气管网为例,评选出了最优的管网运行方案,用于该管网的日常运营调度和后期改造设计。结果表明,所建模型和优化方法是有效的,具有一定的实用性。     

一类度约束最小生成树问题的Dijkstra算法

度约束最小生成树问题是网络设计和优化中的一个NP难题。结合该问题的特征,基于Dijkstra算法的基本思想,提出了一种求解网络G关于指定节点的最大度最小生成树的新算法。该算法在保证指定节点最大度的前提下,每次通过选取剩余边中权最小的边加入当前网络,最终得到网络G关于指定节点的最大度最小生成树。同时对算法的复杂度进行了分析。最后通过与其他算法的仿真比较和算例,表明了新算法的有效性。     

求最小生成树的矩阵算法

最小生成树问题是运筹学网络优化中一个常见的基本问题．提出了一种新的求最小生成树的矩阵算法，此算法可以不必在原图上进行操作而得到最小生成树，过程简单易懂．     

无线传感器网络LEACH簇树路由协议研究

基于LEACH的簇树路由协议是目前无线传感器网络研究的热点之一,由于传统的构造最小生成树的算法不能适应网络中节点密度的变化,制约其更广泛的应用。在对LEACH簇树路由和传统的连通网络中构造最小生成树算法的分析基础上,结合动态优化的思想,提出了一种新的基于Prim算法的构造最小生成树算法,并将其应用到簇树路由中,使得网络寿命延长,同时增强了对网络节点密度的适应性。仿真结果说明了该算法的可行性和有效性。     

优化网络布置费用的遗传算法

【目的】针对网络布置费用的优化问题,利用基本遗传算法的良好搜索性能,设计出优化网络布置费用问题的遗传算法。【方法】通过分析网络布置费用的优化问题,抽象出网络模型,并将该问题转化为求解无向图中最小生成树的问题。【结果】基于遗传算法基本原理和抽象出的网络模型,设计出一种优化网络布置费用的遗传算法。【结论】应用遗传算法解决网络结构优化问题,可以让用户在短时间里获得一个比较满意的结果。     

改进蜂群算法在燃气管网布局优化中的应用

城市化的快速发展使得天然气的需求量不断增多,考虑到天然气管网在今后的运输压力会越来越大,所以相关的经济效益和管网利用率需要更加地趋于合理化。文章以管线铺设经济最优为目标函数,将人工蜂群算法应用于城镇燃气管网的优化布局中,并且在基本人工蜂群算法的寻优过程中提出了新的邻域搜索策略,在算法的贪婪选择阶段加入了判别函数,使算法原本存在的缺陷得到了改进。通过仿真结果发现,文章中提出的改进方案能够得到较好的优化结果,在实际天然气输配管网铺设中具有一定的参考价值。     

太阳能光伏系统中的低压电网拓扑结构优化

优化低压电网拓扑结构,有效利用电能是太阳能光伏供电系统研究中的重要课题.首先将太阳能光伏电站的供电范围用K-means聚类算法分成若干个较小区域,然后在每个区域内用改进的最小生成树算法进行网络拓扑结构优化,从而完成了对整个太阳能光伏供电网络的整体优化.仿真结果表明,优化后的低压供电网络有效降低了供电线损,提高了光伏系统电能的利用率.     

基于CW节约算法和遗传算法的网络优化

将节约算法和遗传算法相结合解决通信网络规划的优化问题, 该方法融合了节约算法的快速收敛特点, 通过遗传算法可全面考虑通信网络的各种设计成本和实际通信限制问题. 实验结果表明, 该算法相对于传统的贪婪算法或最小生成树法, 有更快的运算速度和更好的可行解.     

分簇及局部优化的无线传感器网络拓扑控制算法

为保证网络连通性和覆盖度的情况下,尽量合理、高效地使用网络能量,延长网络生命周期,提出一种基于分簇和局部优化的拓扑控制(cluster and local optimization topology control,CLTC)算法.基于树型网络模型,利用分簇思想将网络分割为不同的簇,簇内运用最小生成树算法,确定邻居节点关系,降低节点通信碰撞;簇间通过簇头连接,形成优化的骨干网络拓扑.仿真实验表明,运行CLTC算法,构建网络拓扑结构快速,通信开销小,可以有效降低节点平均能耗,延长网络周期.     

附有条件的最小支撑树算法

传统最小生成树算法不能解决:度约束条件下的最小支撑树问题;动态网络的最小支撑树问题;边约束条件下的最小支撑树问题。遗传算法可以求解度约束条件下的最小支撑树问题,但存在效率低、编码复杂等缺陷。归纳了3类附有条件的最小支撑树数学模型,在最小支撑树传统算法基础上,提出了3类附有条件的最小支撑树算法。算法测试和比较表明:附有条件的最小支撑树算法是完全可行和有效的。