石杰

摘要：提出了一种用微分进化算法求解大规模矿井通风网络优化调节模型的方法。首先，构造出通用的通风网络优化调节模型;然后，将微分进化算法和乘子法相结合，提出了求解此模型的算法;最后，通过一个实际矿井中的网络优化调节计算，表明该算法能有效地求解大规模矿井通风网络优化调节模型。

关键词：微分进化算法;一般型通风网络;通风网络优化调节

1.引言

矿井通风网络是实际矿井通风系统的数学表达，是矿井风流路线及其有关参数的组合，是一个关联度很高的复杂系统，其中一条分支的风量可能通过在多条分支中安设调节设施而改变。因此，满足通风需求的调节方案多种多样。如何确定一种既能满足通风需求和生产条件的限制、符合有关法规规定，又能使通风所需费用最小的调节方案，是矿井通风学长期以来研究的热点和难点。

国内外学者分别就通风优化模型的建立，模型求解的方法进行了长期的研究，发展了罚函数法、简约梯度法、约束变尺度法、遗传算法和蚁群算法等非常多的优化算法。但是，实践结果证明，这些算法往往只当网络规模比较小时（分支数较小时）求解有效，当分支数非常多（上百条分支）时，对于经典的优化算法，常常无法求导，不能收敛到全局最优解甚至无法收敛;对于智能算法，则存在计算时间长，消耗内存过大，容易早熟，无法收敛的缺陷。因此，目前的各种算法实际上并不能完全有效地求解实际的各种大规模通风网络优化问题。……