關(guān)于天然氣管網(wǎng)設(shè)計(jì)中線路和管徑選取問(wèn)題的探討

【摘要】： 近些年來(lái),世界上加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的呼聲日益高漲,促進(jìn)了新型能源應(yīng)用技術(shù)的革新。天然氣因其具有清潔、高效和方便等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為國(guó)民生產(chǎn)、生活中重要的能源,很多大中型城市都面臨著天然氣管網(wǎng)的鋪設(shè)問(wèn)題。由于天然氣輸送管網(wǎng)投資巨大,合理進(jìn)行管網(wǎng)優(yōu)化能夠節(jié)省大量成本,縮短施工期限,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此,天然氣管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題已逐步成為現(xiàn)階段熱點(diǎn)問(wèn)題之一。本文主要討論了在天然氣管網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中線路和管徑的選取問(wèn)題。 本文結(jié)合天然氣管網(wǎng)理論和實(shí)際需求,建立了一般數(shù)學(xué)模型。接著,文章從路線選擇和管徑選取兩個(gè)角度去探討,就簡(jiǎn)單管網(wǎng)設(shè)計(jì)、給定需求下的管網(wǎng)設(shè)計(jì)和管網(wǎng)確定下的管徑選取等三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了深入討論,設(shè)計(jì)算法并驗(yàn)證了其可行性和有效性。 在求解簡(jiǎn)單管網(wǎng)問(wèn)題時(shí),提出類(lèi)蟻群算法。該算法吸收了傳統(tǒng)蟻群算法中信息素及其增強(qiáng)、揮發(fā)的特點(diǎn),建立了“定邊找點(diǎn)”的新思路,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)蟻群算法不能產(chǎn)生帶分支的樹(shù)狀管網(wǎng)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。最后,利用算例論證了算法的有效性。 針對(duì)給定需求下的管網(wǎng)設(shè)計(jì),采用改進(jìn)遺傳算法?；趫D論的基本原理,對(duì)具體問(wèn)題設(shè)計(jì)了相應(yīng)的適應(yīng)度函數(shù)、單親換位算子、倒序算子以及重組算子,并建立了可行解的判別矩陣。 分析管網(wǎng)分布確定下的管徑選取問(wèn)題,尋找其相關(guān)變量之間的關(guān)系,并將變量分為兩部分:連續(xù)型變量和離散型變量。對(duì)連續(xù)型變量采用復(fù)合形求解的方法,利用其與管徑的數(shù)量關(guān)系來(lái)判斷是否可行,然后采用反射、擴(kuò)展及壓縮等方法求得最優(yōu)解。 【關(guān)鍵詞】：管網(wǎng)設(shè)計(jì) 類(lèi)蟻群算法 改進(jìn)遺傳算法 復(fù)合形算法
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：O224
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 研究現(xiàn)狀15-22
• 1.2.1 確定性優(yōu)化方法15-19
• 1.2.2 啟發(fā)式優(yōu)化方法19-22
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及主要工作22-24
• 第二章 天然氣管網(wǎng)問(wèn)題的優(yōu)化模型24-30
• 2.1 基本假設(shè)24
• 2.2 天然氣管網(wǎng)模型的構(gòu)建24-27
• 2.2.1 目標(biāo)函數(shù)24-25
• 2.2.2 約束條件25-26
• 2.2.3 管網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型26-27
• 2.3 管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的圖論知識(shí)27-30
• 2.3.1 連接矩陣27-28
• 2.3.2 回路矩陣28-30
• 第三章 類(lèi)蟻群算法求解樹(shù)枝狀管網(wǎng)設(shè)計(jì)問(wèn)題30-40
• 3.1 問(wèn)題描述30
• 3.2 傳統(tǒng)蟻群算法介紹30-32
• 3.3 算法應(yīng)用32-33
• 3.3.1 蟻群算法在TSP問(wèn)題中的應(yīng)用32
• 3.3.2 算法步驟32-33
• 3.4 改進(jìn)蟻群算法——類(lèi)蟻群算法33-36
• 3.4.1 改進(jìn)蟻群算法的必要性33-34
• 3.4.2 類(lèi)蟻群算法描述34-35
• 3.4.3 類(lèi)蟻群算法流程圖35-36
• 3.5 算例36-38
• 3.6 本章小結(jié)38-40
• 第四章 改進(jìn)遺傳算法求解給定需求的管網(wǎng)設(shè)計(jì)問(wèn)題40-50
• 4.1 問(wèn)題描述40
• 4.2 遺傳算法基本介紹40-41
• 4.3 基本遺傳算法的改進(jìn)41-45
• 4.3.1 編碼42
• 4.3.2 適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計(jì)42-44
• 4.3.3 遺傳算子設(shè)計(jì)44-45
• 4.3.4 進(jìn)化策略設(shè)計(jì)45
• 4.3.5 終止條件45
• 4.4 算例45-47
• 4.5 本章小結(jié)47-50
• 第五章 復(fù)合形法求解環(huán)狀管網(wǎng)的管徑選取問(wèn)題50-64
• 5.1 問(wèn)題描述50-51
• 5.2 算法介紹51-55
• 5.2.1 單純形法51-53
• 5.2.2 復(fù)合形法53-55
• 5.3 改進(jìn)算法的必要性和思路55
• 5.4 改進(jìn)復(fù)合形法的實(shí)現(xiàn)55-61
• 5.4.1 改進(jìn)約束條件55-56
• 5.4.2 管徑和流量之間的轉(zhuǎn)化56-57
• 5.4.3 算法步驟57-59
• 5.4.4 算法流程圖59-61
• 5.5 算例61-62
• 5.6 本章小結(jié)62-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 附錄70-86
• 致謝86-88
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-89
• 北京化工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書(shū)89-90

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關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究    程文濤

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太陽(yáng)能熱光伏系統(tǒng)機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究    陳雪

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服裝產(chǎn)品加工成本快速估算方法研究    吳家瑞

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智能優(yōu)化算法對(duì)比研究及其在船體雙底結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用    石麗麗

基于數(shù)據(jù)挖掘的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究    王宏云

智能天線系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)信道分配算法研究    高婷

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改進(jìn)的粒子群算法在停車(chē)場(chǎng)中的應(yīng)用    劉子文

給水管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的研究現(xiàn)狀    趙德平

金屬煤氣管道堵塞物形成原因分析    陳洪玉;

城市燃?xì)庵械蛪汗芫W(wǎng)運(yùn)行中的常見(jiàn)故障及處理方法    劉亞士

遺傳算法在供水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究    于海燕;韓云中;

天然氣冰堵的形成及其防治初探    李光亞,肖為民,丁銳

油田地面注水管網(wǎng)布局優(yōu)化中的遺傳算法    韓二濤,蔣建勛,王永清,陳偉

油田大型注水系統(tǒng)調(diào)速節(jié)能技術(shù)    賈光政,常玉連,鄒龍慶,何平,高勝

注水系統(tǒng)的通用模型和通用算法    陳淼鑫,尚福華,趙恩艷,樊萬(wàn)鵬

支撐向量機(jī)在給水管網(wǎng)故障診斷中的應(yīng)用    朱曉紅;朱丹;

用摩阻靈敏度系數(shù)法進(jìn)行管網(wǎng)模型的校正    鄭文芳

油田地面注水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)及運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)研究    高愛(ài)華

遺傳算法在給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用    杜銳

給水管網(wǎng)現(xiàn)狀分析方法研究    蘇饋?zhàn)?/span>

給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其CAD的研究    葛琳

遺傳算法在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化中的應(yīng)用研究    鄭利平

油田注水生產(chǎn)預(yù)測(cè)仿真研究    王妍

油田注水系統(tǒng)設(shè)規(guī)劃優(yōu)化研究    別鋒鋒

加速遺傳算法在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水系統(tǒng)給水管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的應(yīng)用    葛軍

城市天然氣輸配系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)    冷婷婷

城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用研究    張潤(rùn)斌

遺傳算法在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化中的應(yīng)用    張培培

淺析城市燃?xì)夤芫W(wǎng)積水的解決方法    劉如秀;王浩;

城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏診斷方法的研究    黃鳳潔

中國(guó)進(jìn)口LNG勢(shì)在必行    陳薇

做好規(guī)劃,迎接天然氣    徐正康,李建勛,王昌遒

城市天然氣的轉(zhuǎn)換    席德粹,姜正侯,張永剛,劉建民

城市天然氣輸配工程項(xiàng)目的可行性與研究    嚴(yán)銘卿

我國(guó)天然氣管道的現(xiàn)狀與發(fā)展    楊祖佩 ,高愛(ài)茹

遺傳算法在桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用    馬光文,王黎

長(zhǎng)距離輸氣管道工程混合變量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)研究    李長(zhǎng)俊,楊宇,廖曉蓉,李丙文

我國(guó)天然氣管輸運(yùn)價(jià)制定方法研究    宋建林,陳韶華

管網(wǎng)流量分析中選用沿程阻力系數(shù)公式的研究    張洪國(guó),趙洪賓,隋平

遺傳算法在供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用    李梅,梁慧冰

基于改進(jìn)遺傳算法的函數(shù)優(yōu)化及其性能分析    王慶明;宋玉梅;

桁架結(jié)構(gòu)施工路徑優(yōu)化設(shè)計(jì)    林琳,張?jiān)撇?章凌云

生產(chǎn)能力約束條件下的柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度優(yōu)化    張鐵男;韓兵;于渤;

基于改進(jìn)遺傳算法的邊坡可靠度分析    謝桂華;張家生;李繼祥;

改進(jìn)的遺傳算法及在物流配送路徑優(yōu)化中的應(yīng)用    黃曉濱;鄒書(shū)蓉;張洪偉;

一種改進(jìn)遺傳算法在降雨徑流模型中的應(yīng)用    李水艷;徐小明;

基于改進(jìn)遺傳算法的智能組卷研究    雷繼呈;俞建家;

基于改進(jìn)遺傳算法的布局優(yōu)化子問(wèn)題    曾明華,馮恩民

改進(jìn)遺傳算法在智能組卷中的應(yīng)用    朱靖華;胡楠;

隨機(jī)算法在智能組卷方面的分析與研究    張瑞英;

基于改進(jìn)遺傳算法的配電網(wǎng)故障恢復(fù)重構(gòu)    曾蘇康;

改進(jìn)遺傳算法在城市土地空間利用最大化中的應(yīng)用    任燕翔;董毅;叢滋慶;王會(huì)一;

基于偽并行改進(jìn)遺傳算法的沖擊隔離系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)    江國(guó)和;李濤濤;邵文政;

基于改進(jìn)遺傳算法的大型農(nóng)場(chǎng)種植計(jì)劃優(yōu)化系統(tǒng)研究    于嘯;蘇中濱;沈維政;

基于改進(jìn)遺傳算法的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)    舒輝;文勁宇;曹一家;羅春風(fēng);王大光;宋福海;

基于改進(jìn)遺傳算法的無(wú)功優(yōu)化    陳韶昱;江冰清;

一種基于改進(jìn)遺傳算法的模糊神經(jīng)控制器的設(shè)計(jì)研究    劉琳;彭曉華;周振輝;

基于鄰區(qū)域搜索的分片線性函數(shù)的最優(yōu)化方法    高林;王書(shū)寧;王偉;

小水電優(yōu)化調(diào)度的模型和算法研究    葉琳浩;夏成軍;陳麗丹;張堯;

基于混合改進(jìn)遺傳算法的非線性規(guī)劃問(wèn)題研究    廖勇;王飛;

歐盟希望能緩口氣,俄烏依舊“斗氣”    記者 尚軍

恢復(fù)供氣流量少 俄烏重開(kāi)口水仗    

俄烏怨長(zhǎng) 歐洲氣短    本報(bào)記者 陳紀(jì)英

沙特發(fā)展天然氣工業(yè)雄心勃勃    荊華

天然氣產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)系統(tǒng)規(guī)劃    中國(guó)石油大學(xué)中國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心主任 董秀成

俄白：不是“斗氣”那么簡(jiǎn)單    本報(bào)記者 楊舒

俄烏斗到“斷氣”,多國(guó)算是被綁架了    郜婕

氣路不暢,俄向歐盟國(guó)家輸氣量幾乎為零    郜婕

受“氣”18國(guó),苦的“勻”給更苦的    楊舒怡

俄歐角力新一輪能源爭(zhēng)奪    張光政　張寧

非線性工時(shí)多工藝路線條件下作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題研究    湛紅暉

基于自然計(jì)算的模糊聚類(lèi)新算法研究    李潔

基于相量量測(cè)單元的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)性能改進(jìn)研究    卞曉猛

引信側(cè)進(jìn)氣渦輪發(fā)電機(jī)氣動(dòng)優(yōu)化研究    徐長(zhǎng)江

基于多代理的兩階段實(shí)時(shí)車(chē)輛調(diào)度系統(tǒng)研究    但正剛

混凝土大壩溫度應(yīng)力數(shù)值仿真分析關(guān)鍵技術(shù)研究    林志祥

基于PCC的智能控制水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究    南海鵬

開(kāi)放式磁感應(yīng)成像技術(shù)基礎(chǔ)研究    徐征

城鎮(zhèn)污水處理工藝優(yōu)選決策模型研究    唐然

高層建筑結(jié)構(gòu)振動(dòng)半主動(dòng)控制系統(tǒng)研究    李江

關(guān)于天然氣管網(wǎng)設(shè)計(jì)中線路和管徑選取問(wèn)題的探討    魏玉峰

一種改進(jìn)遺傳算法及其在車(chē)間作業(yè)調(diào)度中的應(yīng)用    陶思南

關(guān)于旅行商問(wèn)題的改進(jìn)遺傳算法    李瑋

改進(jìn)遺傳算法及其在降雨徑流模型中的應(yīng)用    李水艷

基于改進(jìn)遺傳算法的配電網(wǎng)電壓無(wú)功多目標(biāo)優(yōu)化    賈德香

改進(jìn)遺傳算法及其在波束形成中的應(yīng)用    江金龍

遺傳算法在熱工過(guò)程辨識(shí)與控制中的應(yīng)用研究    張世華

基于改進(jìn)遺傳算法的集裝箱裝載優(yōu)化方法研究    趙鐘榮

船舶電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化研究    楊俊杰

改進(jìn)的遺傳算法在智能組卷系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    唐玲