基于GA-SA的重力坝断面优化设计及MATLAB实现On Gravity Dam Section Optimal Design Based on GA-SA and Its Implementation with MATLAB
许晓瑞,李建,方琳
摘要(Abstract):
分析了重力坝断面优化设计时设计变量的选取、目标函数的确定及约束条件的设置。针对遗传算法(GA)和模拟退火算法(SA)的特点,将2种算法结合起来,用于重力坝断面的优化设计。探讨了GA-SA混合算法的优化步骤及其MATLAB的实现。
关键词(KeyWords): 混凝土重力坝;优化设计;GA-SA算法;MATLAB
基金项目(Foundation): 黄河水利职业技术学院青年科研基金项目:基于全生命周期成本理论的水利工程设计优化方法研究(2015QNKY001)
作者(Author): 许晓瑞,李建,方琳
DOI: 10.13681/j.cnki.cn41-1282/tv.2018.03.002
参考文献(References):
- [1]蔡新,王德信.模糊优化在坝工结构设计中的应用[J].河海大学学报:自然科学版,1995(6):10-15.
- [2]王凯.Excel在重力坝基本断面优化设计中的应用[J].灾害与防治工程,2006(1):77-80.
- [3]郑新让.混凝土重力坝剖面优化设计的数学模型研究[J].科技信息,2008(31):102-103.
- [4]徐云乾,吕爱钟.基于Visual Basic实体重力坝断面优化设计[J].水电能源科学,2011,29(9):79-81.
- [5]孙旭曙,柴军瑞,孙新庄,等.混合编程在重力坝断面优化设计中的应用[J].水电能源科学,2009,27(2);94-96.
- [6]孙林松,王德信,许世刚.进化策略在重力坝优化设计中的应用[J].河海大学学报:自然科学版,2000,28(4):104-106.
- [7]苏国韶,钱坤.人工蜂群算法在重力坝断面优化设计中的应用[J].计算机工程与应用,2011,47(11):223-225.
- [8] Salajegheh J, Khosravi S. Optimal shape design of gravity dams based on a hybrid meta-heruristic method and weighted least squares support vector machine[J].International Journal of Optimization in Civil Engineering,2011, 1(4):609-632.
- [9] Khatibinia M,Khosravi S. A hybrid approach based on an improved gravitational search algorithm and orthogonal crossover for optimal shape design of concrete gravity dams[J]. Applied Soft Computing,2014, 16(3):223-233.
- [10]李斌,杨杰.基于双层复形法的重力坝断面优化研究[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2016,44(11):228-234.
- [1]杜占科,司政,李守义,等.基于改进粒子群算法的重力坝断面优化研究[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2017,45(1):205-210.
- [12]王海亚,石自堂,王海波,等.遗传算法在宽缝重力坝优化设计中的应用[J].水电能源科学,2004,22(4):85-87.
- [13]赵基花,李守义,付永锋,等.基于自适应遗传算法的重力坝体型优化设计[J].红水河,2004,23(3):44-46.
- [14]张怀芝,彭云枫,熊堃.基于遗传算法的重力坝整体优化设计[J].水利科技与经济,2007,13(4):230-232.
- [15]胡良明,陈锋,黄宇容.基于小生境遗传算法的重力坝优化设计[J].人民黄河,2011,33(5):86-88.
- [16]欧阳森,宋政湘,王建华,等.一种快速收敛的遗传算法[J].计算机应用研究,2003,20(9):50-52.
- [17]陈华根,吴健生,王家林,等.模拟退火算法机理研究[J].同济大学学报:自然科学版,2004,32(6):802-805.
- [18]蔡新,李洪煊,武颖利,等.工程结构优化设计研究进展[J].河海大学学报:自然科学版,2011,39(3):269-276.
- [19]周丽,黄素珍.基于模拟退火的混合遗传算法研究[J].计算机应用研究,2005,22(9):72-73.
- [20]田东平,迟洪钦.混合遗传算法与模拟退火法[J].计算机工程与应用,2006,42(22):63-65.
- [2]王雪梅,王义和.模拟退火算法与遗传算法的结合[J].计算机学报,1997(4):381-384.
- [22]中华人民共和国水利部.SL319-2005混凝土重力坝设计规范[S].北京:中国水利水电出版社,2005.
- [23]王小平,曹立明.遗传算法——理论应用与软件实现[M].西安:西安交通大学出版社,2002:1-14.
- [24]付立东,张金锁,冯雪.GA-SA模型预测中国能源需求[J].系统工程理论与实践,2015,35(3):780-789.
- [25] Yang X S. Engineering Optimization:An Introduction with Metaheuristic Applications[M]. Wiley Publishing,2010:61-84.
- [26]郁磊,史峰,王辉,等.智能算法30个案例分析[M].北京:北京航空航天大学出版社,2015:197-204.