상수관망에서의 다목적유전알고리즘을 이용한 네트워크 최적설계 연구

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1 연구의 필요성 및 목적 1
• 1.2 연구의 내용 3
• 2. 문헌연구 및 이론적 고찰 7
• 2.1 상수관망의 최적설계 7
• 2.1.1 상수관망의 단일목적 최적설계 7
• 2.1.2 상수관망의 다목적 최적설계 9
• 2.2 상수도 관망해석의 기본이론 및 최적설계 12
• 2.2.1 관망해석의 기초방정식 13
• 2.2.2 정상류의 관망해석을 위한 수치해석 17
• 2.2.3 EPANET 의 수리해석 알고리즘 25
• 2.3 관망 네트워크의 연결을 위한 그래프이론 28
• 2.3.1 그래프 이론의 개념 28
• 2.3.2 그래프 이론을 이용한 관망의 표현법 30
• 2.4 다목적유전알고리즘 32
• 2.4.1 벡터평가 유전알고리즘(VEGA) 33
• 2.4.2 파레토 유전알고리즘(PGA) 34
• 2.4.3 적소파레토 알고리즘(NPGA) 35
• 2.4.4 비지배분류 유전알고리즘(NSGA) 38
• 2.4.5 순위-적소 유전알고리즘(NRGA) 39
• 2.4.6 비지배분류 유전알고리즘–Ⅱ(NSGA-Ⅱ) 41
• 3. 연구방법 45
• 3.1 최적설계 모델의 개발 45
• 3.1.1 최적설계 모델의 개요 45
• 3.1.2 최적설계 모델의 유전자 연산자 52
• 3.1.3 최적설계 모델의 매개변수 54
• 3.2 최적설계 모델의 검증관망 개요 57
• 3.2.1 Hanoi Network 57
• 3.2.2 New York City Water Supply Tunnels 60
• 3.3 연구대상 지역의 현황 및 특성 63
• 3.3.1 연구대상 지역의 송․배수 시스템 현황 및 특징 63
• 3.4 연구대상 지역의 관망설계 인자 선정 69
• 3.4.1 상수관의 위험도 산정 69
• 3.4.2 상수관 설치비용 산정 74
• 3.5 최적설계의 민감도 분석 77
• 3.5.1 유전파라미터(매개변수) 변화에 따른 민감도 분석 78
• 3.5.2 최소수압 변화에 따른 민감도 분석 79
• 4. 연구결과 81
• 4.1 최적설계 모델의 검증 81
• 4.1.1 Hanoi Network 81
• 4.1.2 New York Tunnels 87
• 4.2 최적설계모델의 민감도 분석 98
• 4.2.1 유전파라미터(매개변수) 변화에 따른 영향 분석 98
• 4.2.2 최소수압 변화에 따른 민감도 분석 103
• 4.3 대상지역의 최적설계 모델의 적용 105
• 4.3.1 대상지역의 최적설계 분석 105
• 4.3.2 최적네트워크 구성을 위한 신설관로 위치 선정 114
• 5. 결론 125
• 참고문헌 131
• ABSTRACT 137