输气干线建设和运营的技术含量高、投入高、风险高,因此通过优化计算获得设计和运行的最佳方案显得非常重要。但该类优化问题求解规模大、优化变量多、模型计算复杂。采用常规数值优化算法计算速度慢、成功率低,难以取得全局最优解。目前对智能优化算法的应用研究已经取得了长足进步,将其引入输气干线综合优化中,将能够有效地解决上述问题。 本文采用年值法建立了包含输气干线优化设计和压缩机站优化运行的综合优化模型,这两个模型分别属于混合离散优化和组合优化。本文首次将连续型Hopfield神经网络(Continuous Hopficld Neural Network,简称CHNN)优化算法引入输气干线综合优化系统,利用拉格朗日函数建立干线优化设计CHNN模型的能量函数和优化变量的运动方程,利用罚函数法和二次函数构造法确定压缩机站优化运行CHNN模型的能量函数E、连接权重T和偏置I。同时,为了解决连续型Hopfield神经网络的鲁棒性较差和容易陷入局部最优解的问题,本文引入了模拟退火(Simulated Annealing,简称SA)算法,构建了CHNN-SA混合算法求解输气干线综合优化模型。 最后,本文采用Visual Basic 6.0和Borland C++ Builder 6.0相结合,编制了SA、CHNN和CHNN—SA优化计算程序,通过两个计算实例对本文的研究结果进行了验证。验证表明文中所采用的连续型Hopfield神经网络和模拟退火方法相结合的优化算法对输气干线综合优化模型具有良好的求解效果。