基于遗传算法的通风网络两步法风流调节优化算法
2011-08-04厍向阳常新坦孙艺珍
中南大学学报(自然科学版) 2011年9期
关键词:优化
厍向阳 ,常新坦,孙艺珍
(1. 西安科技大学 计算机科学与技术学院,陕西 西安,710054;2. 西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西 西安,710054)
随着矿井开采向深度、广度扩展和机械化程度不断提高,矿井通风网络安全运行、维护和管理成本不断增加,通风网络优化研究与应用的重要性日渐凸现出来。矿井通风网络可分为自然分风网络、控制型分风网络和混合型分风网络3类。已经证明,在满足矿井总风量要求的条件下,自然分风网络的功耗自动达到最小[1-3]。在控制型分风网络中,各分支的风阻和风量已知,其风压也自然确定,这种网络的优化与调节问题是一个线性规划问题,求解方法有单纯形法、关键路径法、回路法和道路法等[3-5]。自然分风网络解算、控制型分风网络优化目前已经得到较好解决。混合型通风网络优化模型是一个非凸规划模型,目前还没有可靠的求解方法。由于调节设施的位置待定,通风网络优化模型变量数目非常大。因而混合型通风网络优化模型的求解十分困难,成为目前研究的重点和难点。文献[4, 6-10]研究用非线性规划的方法来解决矿井通风网络优化调节问题,但存在函数求导、矩阵求逆、初始值敏感和算法效率低的缺陷。文献[1, 11]将通风网络优化问题分解为风量最优分配和最优调节2个子问题,并给出了求解风量最优分配问题的非线性规划数学模型和求解方法。这种方法减少了非线性规划问题的规模, 对于混合型通风网络的优化调节具有一定的理论和实际意义,由于风量分配优化模型仍然为非凸、非线性优化模型,同样存在传统非线性规划的方法缺陷。……
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