基于GA-BP的农村生活污水处理方案优选研究

【摘要】：随着我国新农村建设的深入发展，各级政府和农民的环保意识不断提高，对农村污水处理设施的需求也在逐年提升，各地农村污水处理设施建设水平正逐步提高。但目前我国农村污水处理设施普遍存在“建得起，用不起”的实际现象，其原因包括缺乏符合农村特点的相关设计标准、农村污水处理工程设计方案不符合农村实际、建成后的农村污水处理设施运行费用高、管理困难等。本文针对以上问题，结合工程实践对农村污水处理设计方案进行了优选研究。主要工作包括： （1）从工程经济、工程技术和工程管理三个方面对农村生活污水处理方案优选涉及的影响因素进行分析，筛选最重要的方案优选影响因素，提出农村污水处理方案的优选指标体系，根据现行国家相关标准和设计规范，提出农村污水处理方案优选评价指标的参考值。 （2）运用GA-BP方法，构建农村生活污水处理方案优选GA-BP模型，包括样本数据生成、BP网络隐层节点数的确定、遗传算法参数确定等内容。 （3）开发基于GA-BP的农村生活污水处理方案优选模型图形用户界面。通过该用户界面，用户可以在不熟悉Matlab软件的情形下使用本模型解决方案优选问题。 （4）实证研究。应用所建立的评价模型和方案优选软件进行实证研究，验证了研究成果的可操作性。 研究结果表明：本文提出的农村污水处理方案优选评价指标和计量方法具有合理性，建立的GA-BP神经网络农村污水处理方案优选模型具有实用性，开发的模型图形用户界面具有友好性和易操作性。 【关键词】：农村污水处理 方案优选 遗传算法 BP神经网络 GUI
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 本文研究主要内容13-14
• 1.4 研究技术路线14-15
• 2 农村生活污水处理方案优选评价研究15-29
• 2.1 农村生活污水处理方案优选原则15-16
• 2.2 农村污水处理方案优选评价指标体系16-20
• 2.3 农村生活污水处理方案优选评价指标计量方法20-24
• 2.4 农村污水处理方案优选综合评价指标的评价基准24-27
• 2.5 本章小结27-29
• 3 农村污水处理方案优选的 GA-BP 模型建立29-41
• 3.1 问题提出29-30
• 3.2 农村生活污水处理方案优选评价等级划分30
• 3.3 原始样本数据扩充30-31
• 3.4 样本数据归一化处理31-33
• 3.5 BP 网络神经元激发函数33-34
• 3.6 农村生活污水处理方案优选模型的 BP 网络拓扑结构34-38
• 3.7 遗传算法优化 BP 网络初始权值控制参数38-39
• 3.8 遗传算法优化 BP 网络的权值、阈值39-40
• 3.9 本章小结40-41
• 4 基于 GA-BP 的农村生活污水处理方案优选模型的 GUI 设计41-45
• 4.1 GUI 主界面设计41-42
• 4.2 GA-BP 网络污水处理方案优化模型 GUI 应用42-44
• 4.3 本章小结44-45
• 5 案例研究45-55
• 5.1 堰河村生活污水处理45-46
• 5.2 堰河新村污水处理工程概况介绍46
• 5.3 堰河新村污水处理工程工艺选择46-52
• 5.4 GA-BP 模型对堰河新村污水处理方案优选研究52-54
• 5.5 本章小结54-55
• 6 结论与展望55-57
• 6.1 主要工作总结55
• 6.2 改进展望55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录 1 攻读硕士学位期间参加的主要科研课题61-62
• 附录 2 农村生活污水处理方案优选经济指标专家分级表62-63
• 附录 3 农村生活污水处理方案优选定性指标专家打分表63-64
• 附录 4 图形用户界面（GUI）程序代码64-69

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