文献类型：期刊文章

作　　者：杜占科[1,2] 司政[1] 李守义[1] 程帅[1]

机构地区：[1]西安理工大学水利水电工程学院,陕西西安710048 [2]国网新疆电力公司阿克苏供电公司,新疆阿克苏843000

出　　处：《西北农林科技大学学报（自然科学版）》

基　　金：国家自然科学基金项目(51409207;51309190);中央财政支持地方高校发展专项(106-5X1205);陕西省重点学科建设专项(106-00X903)

年　　份：2017

卷　　号：45

期　　号：1

起止页码：205-210

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2014、CAB、CSCD、CSCD2017_2018、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：【目的】将改进粒子群算法用于重力坝断面的优化计算,为重力坝的优化设计提供支持。【方法】针对传统粒子群算法(PSO)中线性递减的惯性权重极易导致算法陷入局部极值的不足,提出一种改进的粒子群算法(Improved PSO),该算法利用三角函数的相关性质改进惯性权重(w)随时间的动态变化模式,以使惯性权重值在算法的初期保持较大取值,然后逐渐递减而在算法的末期保持较小取值,从而提高粒子群算法的全局搜索能力,增强算法的收敛性能。编制基于改进粒子群算法的重力坝断面优化设计计算程序,对某水利枢纽工程的非溢流重力坝断面进行优化计算分析,并与遗传算法和标准粒子群算法的计算结果进行比较。【结果】采用改进粒子群算法得到的非溢流重力坝的最优断面面积为5 147.3 m^2,而采用标准粒子群算法(SPSO)得到的非溢流重力坝的最优断面面积为5 416.5m^2,前者较后者减小9.45%,极大地提高了经济性;采用改进的粒子群算法得到最优解需要计算15步,而采用标准粒子群算法得到最优解需要计算22步,粒子群算法收敛速度提高了31.8%。通过2种算法计算结果的对比,表明改进的粒子群算法不仅能得到更好的优化结果,而且保持了较快的收敛速度。【结论】改进粒子群算法可以用于大型水利工程结构的优化计算与设计。

关 键 词：重力坝 断面优化  粒子群算法 惯性权重

分 类 号：TV642.3]