基于改进差分进化算法的给水管网优化设计

给水管网优化问题实质是寻找一组最佳管径组合，在满足用水需求及节点水头约束的情况下使得管网造价最低。从数学角度来看，由于给水管网优化问题具有高度非线性、约束性、多峰性及离散性等特点，因此是一个典型的NP ( NondeterministicPolynomial) 难问题［1］。针对此问题，Dandy 等、Savic 和Walters先后将基本遗传算法及改进算法应用到其中进行求解，得到了较为满意的结果。随后，许多其他智能优化算法也被应用到管网优化中，如蛙跳算法、蚁群算法、粒子群算法、蜂群算法等。差分进化( Differential Evolution，DE) 是Storn 和Price 于1995 年为解决Cheyshev 多项式而提出的一种新的进化计算技术，其实质是基于实数编码的具有保优思想的贪婪遗传算法［6］，因其算法机制简单，全局搜索能力和收敛鲁棒性好，近年来被广泛应用于给水管网优化中。