基于蚁群算法的天然气长输管线优化设计研究

【摘要】： 目前我国处于全国性天然气输气管网建设的高峰期。由于长距离输气管线工程投资巨大,安全性要求高,因此,做好长输管线设计方案的优化选择工作有重要的经济与社会意义。 本文在阅读了大量的研究文献基础上,针对天然气输气管线系统建立了完整的输气管线工艺参数确定性优化技术经济模型;目标函数采用设计寿命期内总费用现值最小作为工艺方案优化设计的最优准则;根据天然气输气管线在寿命期内所处的复杂环境,确定了包括强度约束、稳定性约束、能量平衡约束、管道规格约束、压缩机性能约束、流态约束、输气站数约束、末端储气量约束等多种条件。本文首次在目标函数模型考虑了地下储气库的初投资费用与运行费用,使模型更加趋于完善。 对比各种算法,针对天然气输送管道优化模型中设计变量多,约束条件复杂的特点,引入较新的仿生算法——蚁群算法到模型中。所建模型用于实际数据的模拟与分析,得到变量参数包括管径、壁厚、压气站个数及压缩比的优化组合方案,并与某文献上的数据作对比。证明蚁群算法应用于该模型能改善优化设计结果。 本文提出的天然气输气管线系统优化设计模型,并将蚁群算法引入模型的研究具有一定的理论意义和实用价值,对相关课题的研究具有参考价值。 【关键词】：天然气 长输管线系统 蚁群算法 优化设计
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TE832.3.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 物理量名称及符号表5-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 课题的来源与意义9-12
• 1.2 国内、外同类课题的研究现状12-18
• 1.2.1 国外长输管线优化设计研究现状及发展12-14
• 1.2.2 国内长输管线优化设计研究现状及进展14-16
• 1.2.3 燃气管网优化算法16-18
• 1.3 本文的主要工作18-20
• 第2章 蚁群算法的基本原理20-31
• 2.1 蚁群算法的特性20-21
• 2.2 算法模型的建立21-23
• 2.3 蚁群算法的几种算法形式23-28
• 2.3.1 AS算法23-25
• 2.3.2 ACS算法25-27
• 2.3.3 MMAS系统算法27-28
• 2.4 蚁群算法的应用28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 优化设计数学模型31-47
• 3.1 输气管线系统工艺设计分析31-34
• 3.1.1 工艺方案设计过程31-33
• 3.1.2 工艺优化设计分析33-34
• 3.2 输气管线水力分析34-39
• 3.2.1 水力计算基本方程34-36
• 3.2.2 输气管线计算流量的确定36
• 3.2.3 水力摩阻系数的确定36-38
• 3.2.4 管道平均压力和平均温度计算38-39
• 3.3 输气管线优化设计模型39-46
• 3.3.1 设计变量39
• 3.3.2 目标函数39-42
• 3.3.3 约束条件42-45
• 3.3.4 优化设计模型45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 数学模型的求解和分析47-59
• 4.1 算法设计与约束条件的处理47-49
• 4.1.1 算法设计47-48
• 4.1.2 约束条件的处理48-49
• 4.2 优化设计问题的蚁群算法步骤49-50
• 4.3 设计算例及分析50-54
• 4.3.1 设计基础数据50-52
• 4.3.2 针对具体算例的算法应用52-54
• 4.4 优化设计结果与分析54-58
• 4.5 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-65
• 攻读学位期间发表的学术论文65-67
• 致谢67

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

天然气输气管线系统优化设计与运行研究    金光

枚举法与动态规划法结合优化田间管网    王新坤,程冬玲,林性粹

具有变异特征的蚁群算法    吴庆洪,张纪会,徐心和

一种基于蚁群算法的TSP问题分段求解算法    吴斌,史忠植

自适应蚁群算法    张纪会,高齐圣,徐心和

蚁群算法概述    温文波,杜维

基于变异和动态信息素更新的蚁群优化算法    朱庆保,杨志军

燃气输配的数学模型    裘哲勇

论西气东输管道干线钢管材质的选择    戴家齐

我国天然气工业现状及其展望    李文绮

国外天然气管道输送技术发展现状    刘雯,邹晓波

遗传算法在城市燃气管网优化中的应用研究    郑利平

城市天然气输配系统的优化设计    冷婷婷

基于改进蚁群算法的战时雷达器材运输调度模型    彭飞;杨江平;钱建刚;项建涛;

一种基于信息素变化的改进蚁群算法    刘海军;彭绍雄;高传斌;邹强;

基于聚类和分段优化的蚁群算法    冀俊忠;黄振;刘椿年;

蚁群算法中基于知识引导的信息素控制策略    代启国;冀俊忠;刘椿年;

基于蚁群优化神经网络的故障诊断    赵义飞;高锦宏;刘亚平;哈亮;

改善一次能源消费结构减少温室气体排放    何宏舟

带有侦察子群的蚁群系统    许剑;吕志民;徐金梧;

超声波在原油中的吸收衰减    张永发,马凯,胡长华

采用蚁群算法解决光网络中动态及分布式RWA问题的方法    郑滟雷;顾畹仪;连伟华;黄善国;

蚁群算法在游园最优路径选择上的应用    冯佳;张晓晞;

蚁群算法与遗传算法的混合算法    高尚;江新姿;汤可宗;

Optimal Design of Neuro-Fuzzy Controller based on Ant colony Algorithm    

激光拼焊生产线规划设计及应用    房灵申;赵明扬;徐志刚;

蚂蚁算法在导航系统中的应用研究    龙栋材;李斌兵;

一种改进的蚁群求解算法    卢厚清;张永利;李宏伟;余勤;

融合粒子群优化算法与蚁群算法的随机搜索算法    支成秀;梁正友;

基于改进蚁群算法的FMS工艺路线优化配置    白明;李建勇;

蚁群算法的研究现状及其应用    忻斌健;吴启迪;

基于蚁群优化的CDMA下行链路突发数据准入控制    李作洲;朱义胜;

基于改进型蚁群算法求解0／1背包问题    施寒潇;

地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究    张进

基于群体智能的聚类分析    曲建华

煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究    周巍

高密度电阻率勘探反演的非线性方法研究    张凌云

以工位为中心的生产物流配送优化研究    蒋丽

基于群智能和随机索引的网络聚类算法研究    万淼

精益生产方式下U型流水线平衡的优化模型与算法研究    查靓

群体智能算法及其在基因表达数据聚类中的应用    陈伟

注水系统生产状态智能分析与运行优化技术研究    张瑞杰

群体智能优化的计算模式和方法研究与应用    王学厚

用蚁群算法求解最小极大流问题    李颖

基于二次搜索的搜索引擎技术研究    岳广飞

蚁群群体智能网络可视化试验平台研制    邵晓路

基于蚁群算法的机器人全局路径规划    耿东山

蚁群算法在特种机器人智能控制中的应用研究    荆奇

螺旋钻采煤机钻具的参数研究及优化    林其岳

基于搜索算法的煤矿生产系统可靠性优化研究    李鹤鹏

基于遗传蚁群算法的属性约简研究    洪杉

基于时间Petri网的并行测试研究    肖良清

基于最大最小蚁群算法的多配送中心智能物流调度研究    唐晓寒

西气东输工程及其建设中的环境保护问题    吴碧君

求解BWRS方程中压缩因子的数值方法    苑伟民;贺三;袁宗明;刘畅;张华丽;

中国天然气资源潜力分析    唐红君;吴志均;陆家亮;邵丽艳;孙斌;

改进遗传算法在燃气管网布局优化中的应用    王烜;段常贵;

气液两相流流量变化瞬态特性    江延明,李玉星,冯叔初

燃气管道摩擦阻力计算的探讨    蒋祥龙

遗传算法在燃气管网优化的应用进展    李悦敏;李兴泉;赵自军;王启;鞠秀峰;任广如;

遗传算法在煤气管径优化中的应用研究    段常贵,徐彦峰,吴继臣,展长虹

TVD/LW混合格式在天然气管线瞬变仿真中的应用    龙学渊;杨敏;谢云杰;罗云;

珠三角用上中亚天然气    何少英;宣泽贵;

天然气管道运行优化模型及其寻优方法研究    杨毅

遗传算法在城市燃气管网优化中的应用研究    郑利平

天然气管网数值模拟    李越

天然气长输管网稳动态计算及负荷预测研究    梁炎明

城市燃气管网动态模拟技术的研究    马江平

基于协同工作方式的一种蚁群布线系统    庄昌文,范明钰,李春辉,虞厥邦

应用遗传算法进行给水管网优化设计    吕鑑,贾燕兵

基于ACS的动态分布式路由算法    李连源,刘泽民,周正

关于西气东输“照付不议”合同的几点思考    陆纠纠,严斌

在天然气“照付不议”合同谈判实践中的体会    徐姜

中国城市燃气面临的形势和发展的措施    刘贺明

基于蚂蚁算法的QoS路由调度方法    张素兵,吕国英,刘泽民,周正

逐步缩小搜索范围的遗传算法    石琳珂

凸整数规划问题的混合蚁群算法    林锦,朱文兴

输气管道系统仿真技术发展状况    李长俊,汪玉春,王元春

用计算法设计压榨机底梳    王东生;

“背包问题”算法设计及分析    孙劲光

煤矿煤与瓦斯突出的非线性预测系统研究    聂崇举;周昌福;

一种考试系统的双向链表算法及Java实现    杨建功;

一种基于测井数据特征的无损压缩方法    汉泽西;郭枫;秦李颗;

手工拍发的莫尔斯码信号种类识别算法设计    霍建;刘鸿雁;段秀铭;

模糊控制在汽车自动空调设计中的实现    党燕;

概率安全分析平台NFRisk设计与验证    胡文军;宋维;任丽霞;钱鸿涛;

一种以空间换时间的快速查找算法的设计与应用    王力军;何友全;

矿用真空交流接触器智能投切控制器的设计    陈涛;宋春光;韩坤;

Daubechies小波基的算法设计    李永强;刘杰;李允公;李祥;

面向协调控制的交通小区划分算法设计与实现    钟章建;黄玮;马万经;姚佼;

嵌入式电脑鼠运行算法的研究    张晋;

基于程序设计思想的C语言教学方案    孔垂柳;田地;

群智能优化算法研究    陈家照;罗寅生;

结合SVM与免疫遗传算法设计IDS的检测算法    张家超;孔媛媛;

基于CCDF的微波功率统计测量的算法设计    宁泽洪;董占勇;徐达旺;

一种新的克隆混沌调节算法的研究    洪露;穆志纯;

直流电路CAI系统的算法设计    王俊松;吴真;储健;

一种带角度修正的迭代学习控制算法    张君海;石成英;林辉;

算法设计的策略    

勇于挑战“最高峰”    李剑　朱延峰 吴畏

姚期智：归去来兮    杨杨

化整为零，变繁为简    PALADIN

突破五道“关”    

国产DC品牌面临困局    中国消费者报 胡军

江苏首届大学生程序设计竞赛举行    王慧芳

上海交大的胜利，谁的隐忧？    覃特

.NET图书咀华(上)    主持人：刘江

计算机科学与技术（上）    本版采写 本报记者 丁晶

人工代谢算法若干问题研究    胡扬

基于MapReduce的大数据连接算法的设计与优化    张常淳

算法设计中的若干前沿问题    孙贺

高效隐写算法的设计研究    廖鑫

组合优化问题的特化与泛化算法设计    任志磊

DL环境下的信息资源管理及知识发现研究    许增福

基于染色体自交叉Memetic算法的教学调度问题研究    王赞

MIMO接收机技术与编码优化研究    尤明厚

机会发现算法及其应用研究    徐悦竹

无线协作网络的中继节点选择问题研究    刘刚

基于代谢路径的生物网络比对算法    陈熠

基于遗传聚类的社团发现算法研究    陈丹

基于蚁群算法的移动Agent服务选择    李超

蚁群算法的改进及TSP仿真研究    王胜训

图论在算法设计中的应用    王丽

基于局部信息的重叠社团发现算法研究    苏联钦

类电磁机制算法的改进与应用    王双记

基于邻居相似性和半监督社团检测算法研究    许鸿

人工植物算法向地性算子的设计    刘旭

高校排课系统算法设计与实现    熊卫卫