[發明專利]一種基于改進粒子群算法的市政排水管網智能化排水調度方法

在審

• 申請號: 201710167859.5
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN107145958A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 曾碧;駱亞琦;張伯泉
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種基于改進粒子群算法的市政排水管網智能化排水調度方法，包括如下步驟：建立管網模型；種群初始化，輸入原始數據；根據已有模型計算管段的可行方案；計算懲罰函數；判斷是否滿足種群交換條件，如滿足，則更新初始化一定的較差種群，進而更新微粒群速度和位置；如不滿足，則直接更新微粒群速度和位置；判斷是否滿足終止條件，如滿足則結束。

2.根據權利要求1所述的市政排水管網智能化排水調度方法，其特征在于：種群初始化具體為：給定群體規模M，給群體中的每個微粒賦一個隨機的序列，設定粒子群算法參數ω、c1、c2的初值，隨機取每個粒子的位置向量p和速度v，并將每個微粒的最好位置的適應值設置為∞，其中初始化p＝1-2*rand()；v＝1-2*rand()-p/2,其中rand()是隨機函數。

3.根據權利要求2所述的市政排水管網智能化排水調度方法，其特征在于：

式(1)中：

W_L為樹狀管網總耗費；Li,j為第i管點到第j管點之間的是否連通；V為管網連接圖的邊的集合，按照式(1)分別評價每個粒子的適應度。

4.根據權利要求3所述的市政排水管網智能化排水調度方法，其特征在于：還包括如下步驟：懲罰不符合約束條件的微粒，重置此微粒的適應度為0；由于c1，c2參數的隨機性，一定會出現產生的新位置不符合已建成管網管道設計時的約束條件，因此我們對不符合約束條件的新位置設置其懲罰適應度為0，以保證微粒群體向最優位置不斷定向飛行。

5.根據權利要求4所述的市政排水管網智能化排水調度方法，其特征在于：所述更新微粒群速度和位置具體為：對每個微粒按公式(2)獲得更新速度v和位置x，并對各粒子的新速度進

行限幅處理：

V_id(t+1)＝ω×V_id(t)+(δ-X_id(t))×β+C₂×φ₂×(P_gd-X_id(t))

Tr_i＝X_i(t)+V_i(t+1)(2)

式(2)中X_id是個體i的位串位置d的當前狀態；t是當前的時間步；V_id(t)代表個體做一個選擇的傾向；P_gd是領域的最好狀態；δ表示對于每一個粒子i，隨機選取兩個不同于i且三者不相同的粒子，這隨機選取的兩粒子之間的差異用δ來表示；β是[0,1]上的隨機數；ω為慣性權值；C₂為隨機因素，目的為了增加微粒位置多樣性；Tr_i表示粒子i的下一次位置；φ₂為限幅的隨機數，取值在[0,1]范圍上。