基于多粒子群优化算法的给水管网传感器布置优化方法

摘要

本发明公开了一种基于多粒子群优化算法的给水管网传感器布置优化方法，包括：建立给水管网的管网拓扑结构，获取给水管网中每个管网节点的复杂度，并对所述管网拓扑结构进行水力模拟和水质模拟，得到每个管网节点的可达度和污染物浓度；在主计算节点进行多粒子群优化算法的种群初始化，在MAP阶段进行全局搜索；在Reduce阶段进行局部搜索，得到最新全局最优个体；判断最新全局最优个体的适应度是否满足预设收敛条件，如果不满足预设收敛条件，则转入任务分发步骤继续进行迭代演化。有效解决了现有技术中给水管网传感器布置优化时间长的技术问题最大化监测效果(比如最快的时间检测污染事件)，防范饮用水因污染而引发的安全风险。

主权项

一种基于多粒子群优化算法的给水管网传感器布置优化方法，其特征在于，包括如下步骤：建立给水管网的管网拓扑结构，获取所述给水管网中每个管网节点的复杂度，并对所述管网拓扑结构进行水力模拟和水质模拟得到每个所述管网节点的可达度和污染物浓度；在主计算节点进行多粒子群优化算法的种群初始化，其中，每个所述种群中的每个个体的编码长度为所述管网节点的总个数；任务分发步骤：包括在MAP阶段将每个子群映射到一个Mapper计算节点进行全局搜索；在Reduce阶段基于每个所述管网节点的所述复杂度、所述可达度和所述污染物浓度中的至少一个引导智能单粒子进行局部搜索，得到最新全局最优个体；判断所述最新全局最优个体的适应度是否满足预设收敛条件，如果不满足所述预设收敛条件，则转入所述任务分发步骤继续进行迭代演化，满足所述预设收敛条件或达到设定最大迭代演化次数时结束迭代演化并输出最优解，从而确定传感器的布置位置。