基于改进病毒进化遗传算法的渡槽维修计划优化.pdf

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1、水利水电技术第45卷2014年第9期基于改进病毒进化遗传算法的渡槽维修计划优化王鑫1，郄志红1，吴鑫淼1，古田均2(I．河北农业大学城乡建设学院，河北保定071001；2．日本关西大学综合情报学部，大阪高枫569—1095)摘要：为提高渡槽在剩余寿命周期内维护管理的科学性和经济性，以渡槽剩余寿命周期维护管理成本最低为目标函数，建立了维修计划优化模型，并采用改进病毒进化遗传算法求解。针对复杂环境下渡槽各构件的劣化速度和维修加固效果的不确定性特点，在优化求解算法中计入遗传个体的年龄(个体连续被选入下一代

2、的次数)，即认为个体年龄越高，其适应性越强，作为最优解的鲁棒性越好。实例计算结果表明：改进病毒进化遗传算法具有可行性、经济性、高效性和鲁棒性，取得了比较好的优化效果。关键词：渡槽；维修计划优化；寿命周期成本；不确定性；病毒进化遗传算法；年龄结构中图分类号：TV698．2，0224文献标识码：A文章编号：1000．0860(2014)09．0039—04Optimizationofaqueductmaintenanceplanbasedonimprovedvirus—evolutionarygenet

3、icalgorithmWANGXinl，QIEZhihon91，WUXinmia01，FURUTAHitoshi2(1．CortegeofUrbanandRuralConstruction，AgricultureUniversityofHebei，Baoding071001，Hebei，China；2．DepartmentofInformatics，KansaiUniversity，Takatsuki，Osaka569—1095，Japan)Abstract：Toimprovethescientif

4、icityandeconomyofthemaintenancemanagementofaqueductduringitsremainlifecycle，anoptimizedmaintenanceplanmodelisestablishedbytakingthelowestmaintenanceandmanagementcostduringtheremainlifecy—cleofaqueductastheobjectivefunction，andthenitissolvedwiththeimpro

5、vedvirus—evolutionarygeneticalgorithm．Aimingatthedegradationspeedofthemembersoftheaqueductundercomplicatedenvironmentandtheuncertaintycharacteristicsofthemaintenanceandreinforcementeffect，thegeneticindividualage(thenumberoftheindividualbeingcontinuousl

6、yelectedtothenextgeneration)isincludedintheoptimizedsolutionalgorithm，i．e．thehisherageoftheindividualis，thestrongeritsadapta—bilityandthebettertherobustnessofitsoptimalsolutionaretobe．111ecalculationresultfromanactualcaseshowsthattheim—provedvirusevolu

7、tionarygeneticalgorithmisfeasible，economic，efficientandrobust，withwhichbetteroptimizationeffectCanbeachieved．Keywords：aqueduct；optimizationofmaintenanceplan；lifecyclecost；uncertainty；virusevolutionarygeneticalgorithm；agestnlcture1引言奋}程事故发生，需要不断地进行维护管理和

8、维修加渡槽是跨越河流、道路、山谷等架空输水的交叉建筑物，除用于输送渠水外，还可用来排洪、排沙、通航和导流掣1

9、。作为生命线工程的喉结，一旦因病害或事故中断输水，损失巨大㈨。为延长建筑物的使用寿命或提高其寿命周期内的使用性能，避免重WaterResourcesandHydropowerEngineeringV01．45No．9收稿日期：2013—11—18基金项目：水利部水利工程安全与病毒防治工程技术研究中心开放研究基金(S0706)。作者简介：王鑫(1988一)，男。