基于加速遗传算法与投影寻踪的水质评价模型

针对投影寻踪模型中投影指标函数的最优化计算复杂问题,采用加速遗传算法加快寻优速度,解决了投影寻球过程中最优化问题.实饲计算表明,该模型可处理复杂多指标优化问题,是解决复杂水质综合评价的有效途径.     

基于投影寻踪主成分分析和耦合模型的风电功率预测

为提高搜索精度和解决样本数据高维性问题,以数值天气预报为基础,提出一种基于投影寻踪和改进状态转移算法优化的风电功率预测模型。该方法首先选取风电场周围多个位置多个高度的气象数值信息,采用投影寻踪主成分分析方法将高维的样本数据投影到低维空间,提取主成分,再建立投影寻踪耦合模型;同时通过加入正交变换的状态转移算法优化最佳投影方向、多项式系数和阈值项,确定网络结构以确保得到最佳模型。以某风电场为实例研究,表明基于投影寻踪和改进状态转移算法的方法可靠性高,能有效解决风电功率预测中存在的预测精度低、数据非线性和高维性等实际难题。     

基于熵组合权重的区域水资源可持续利用预警模型

以中国某区域为例,建立了区域水资源可持续利用预警指标体系及其等级标准,用基于加速遗传算法的模糊层次分析法确定各预警指标的主观权重,用基于加速遗传算法的投影寻踪方法确定各指标的客观权重,然后用最小相对信息熵原理计算各指标的组合权重,进而提出了基于熵组合权重的区域水资源可持续利用预警新模型(CWF)。结果表明,用CWF进行区域水资源可持续利用预警,可充分挖掘预警过程中主观经验信息和客观资料信息,物理概念明确,计算结果合理,方法通用,具有一定的推广应用价值。     

混合算法优化投影寻踪模型的需水量预测研究

针对传统遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)在优化计算过程中存在的优缺点,研究了二者结合的混合算法(GA-PSO),用其优化基于Hermite多项式的投影寻踪回归模型,解决了模型中最佳投影方向的优化计算问题,并运用该模型进行需水量预测.实例研究表明,基于混合算法优化的投影寻踪回归模型可靠,且预测精度较高,能有效地解决需水预测中存在的数据非线性、高维数等实际难点,在需水预测中有一定的适用性.     

基于投影寻踪与内梅罗指数组合模型的地下水水质评价

针对内梅罗指数法注重最大污染指标及未充分考虑指标权重的问题,通过投影寻踪模型构造投影指标函数,采用实码加速遗传算法对投影指标函数进行优化得到指标权重,与污染指数结合得到加权污染指数,并将改进的最大污染指数加入权重与污染指数乘积最大值,构成投影寻踪与内梅罗指数组合模型。结合阳泉市娘子关泉域地下水水质监测样本,得到评价结果。结果表明,组合模型的地下水水质评价结果与现行的水质评价方法比较在安全性与准确性方面均有一定优势。验证了组合模型的可行性与适用性。研究成果可为地下水水污染防治提供参考。     

虎林市小木河斜坡式河道护岸工程方案优选

为了选取合理、经济、美观、适用性高的河道护岸防护方案,以虎林市小木河渔点段河道护岸工程为例,首先介绍了9种河道护岸防护方案的特点,然后利用层次分析法从17个评价指标中筛选出占比重较大的9个指标作为最终评价指标,最后运用基于加速遗传算法的投影寻踪模型评价了9种方案的优劣,优选出了最优方案。结果表明,干砌石护坡方案为最优方案,与实际情况相一致,充分说明评价方法的合理性与可行性。     

水资源系统可持续利用的投影寻踪评价模型

针对水资源系统可持续利用评价问题，采用投影寻踪聚类模型，将多维数据指标转换到低维子空间。并优化其投影方向，根据投影函数值的大小对水资源系统可持续利用的程度进行合理评价。应用表明，该方法能利用一个综合反映多因素之间复杂关系的特征指标给出相应的评价结果，根据计算结果可以分析影响水资源系统可持续利用的主要因素，为水资源系统可持续利用的评价提供一种计算过程简单、直观的新方法。     

多目标非线性水资源优化配置模型的混合遗传算法

针对某市水资源优化配置模型的多目标、非线性特点,提出大系统总体优化的遗传算法求解方法.遗传算法构造中,对连续变量离散化采用浮点数级联编码;依据精确不可微罚函数法,构建个体适应度评价函数;将模拟退火算法与遗传算法相结合,探讨了基于模拟退火的混合遗传算法在水资源优化配置中的实际应用.实例表明,混合遗传算法是解决水资源优化配置多目标、非线性问题的有效途径.     

投影寻踪法在再生水利用风险评价中的应用

为全面反映再生水利用风险,以健康风险、经济风险和生态环境风险3个因素为准则层,选取12个相关评价指标作为评价再生水资源利用风险的指标确定评价标准,并以重庆市、四川省、贵州省和云南省为例,采用投影寻踪法对其再生水利用风险进行评价,利用遗传算法进行最佳投影方向向量的求解。结果表明,重庆市和四川省的再生水利用风险较高,贵州省的再生水利用风险较低,云南省的再生水利用风险低,评价结果与实际情况相符,可见投影寻踪法评价城市再生水利用风险可行、有效。     

投影寻踪模型在地表水环境质量后评价中的应用

针对水环境质量后评价对水污染防治和管理具有重要作用,提出了采用遗传算法优化投影方向,将地表水环境质量标准中的多个状态变量(高维数据)投影到一维子空间,建立了投影值与地表水环境质量评价等级关系,确立了适于地表水环境质量评价的投影寻踪模型,并应用于东明滩区安全建设工程地表水环境后评价中.结果表明,该方法能有效地对不同时期的地表水环境质量进行评价且便于比较,可为环境管理、环境规划及有关部门的决策提供依据.     

基于FIM赋权的水资源配置方案模糊物元评价

针对水资源配置的多目标、多层次和群决策等问题,探索了合理有效的配置方案评价方法,以济宁市水资源配置方案评价为例,采用关联度函数构建了模糊物元评价模型,利用模糊区间映射法确定指标权重。实例结果表明,该方法合理有效,改进了专家评点估值的难度。     

晋中南-长治供水区水资源优化配置模型研究

针对供水区优化配置问题,以流域供水、生态和发电为目标建立了供水区水资源优化配置模型。设置供水区无引调水和考虑引黄入晋工程两种调度情景,分析丰平枯三种典型水文年研究区水资源优化配置方案。同时,提出一种改进多目标猫群算法(IMOCSO),对模型进行高效求解,得到多情景下的供水区水库调度方案集,为制定晋中南-长治供水区水资源优化配置方案提供了理论依据。算例结果合理有效,能较好地反映晋中南-长治区供水要求,验证了模型的可行性,为供水区水资源分配提供了新途径。     

基于改进物元可拓模型的水资源配置方案评价

为获得最优水资源配置结果,将物元可拓模型与水资源配置方案评价相结合,根据可拓学的物元分析原理将决策问题可拓为多维度的物元结构,采用定性与定量方法对传统物元可拓模型分析改进,构建了水资源配置方案评价的多维度改进物元可拓模型,并以台兰河灌区水资源配置方案为例,运用两种模型方法对比分析评价其水资源配置方案,优选最佳方案结果表明,两种模型方法结果基本一致,该方法有效、合理。     

最严格水资源管理与优化配置研究

为分析"三条红线"约束下的水资源优化配置问题,在粒子群优化(PSO)算法的惯性权重项中引入服从正态分布的随机因子,以提高算法寻优效率。在最严格水资源管理制度的指导下,以社会、经济和环境的综合效益最大为目标,建立"三条红线"约束下的水资源优化配置模型。以玉环县为例,应用该算法求解水资源优化配置模型,并推荐最优的水资源配置方案,为玉环县以目标效益最优倒逼产业转型升级的决策方向提供了依据。优化配置结果表明,在水资源优化配置中应用改进惯性权重的粒子群算法求解合理可行。研究成果为"三条红线"约束下的水资源配置研究提供了新思路。     

引哈济党工程水资源调配技术指标和方案

我国西北内陆地区水资源分配不均,采用跨区域调水是现阶段实现水资源调配的常用方法,通常调水工程是将水资源从丰沛区调至匮乏区。受水资源分布及工程造价等因素限制,对于某些水资源极端匮乏的地区,也可考虑从中或低丰沛地区进行调水。采取这种调水方式时,平衡调水区与受水区的整体生态平衡以及合理确定生态脆弱区水资源指标是工程实施的关键。基于引哈济党工程调出区苏干湖盆地地下水模拟模型,研究确定生态脆弱区水资源调配指标及输水方案,为生态脆弱区的调水工程提供了一种切实可行的水资源调配技术指标确定方法。     

基于区域用水户用水安全的水资源配置方法研究

为了从区域用水户用水安全的角度构建支持区域水资源可持续利用的水资源配置方案,提出了基于用水安全的水资源配置理念,将水资源配置由原来的只满足用水户最大需水量,扩展到在用水安全前提下适当满足各用水主体需水量上。利用支撑性、灵活性、稳定性、有效性、共生性5个用水安全指标和1个综合评价指标,以各用水部门用水安全为目标,以用水安全评价指标为工具平台,从水资源取用合理的角度选取支持区域水资源可持续利用的水资源配置方案,并通过对河北省邯郸市水资源进行配置,验证了该方法的有效性。     

基于生态调度的滦河流域多目标优化配置

针对滦河流域的水资源配置问题,建立了滦河流域多目标优化配置模型,运用粒子群算法求解该优化模型中非劣解集,并用支持向量机对非劣解进行评价。计算结果表明,随着水平年的增长,流域内各分区供水量增加,缺水量基本不变,缺水比例减小;95%频率下缺水量的增加较75%频率下要快。     

城市水资源"双线"配置模型研究

为确保城市用水过程中的连续性和安全性,基于常规区域水资源优化配置,将自来水供水系统作为水资源优化配置对象,构建了城市水资源"双线"配置模型,并将该配置模型应用于新密市城区.实例结果表明,该配置方案合理,配置模型具有区域适用性.     

有外调水源的库群联合供水调度研究

针对有外调水源的库群联合供水调度中共同供水任务分水方法存在的不足,结合大伙房—英那河—碧流河水库联合供水的工程实例,建立了有外调水源的库群联合供水并行调节模型,并对库群联合供水常规分水方法进行了改进,提出了一种附加调节系数的动态分水方法,即以成员水库可供水量占总可供水量的比例为基数,在其前附加一个以水库蓄满率为决策变量的调节系数,通过调节系数对共同供水任务进行"二次分配"。与常规分水方法相比,此方法供水任务分配更合理,调度结果更优,可为大伙房—英那河—碧流河水库联合供水工程提供决策参考。