一种智能优化水资源配置方法与流程

文档序号:12672158阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种智能优化水资源配置方法,其特征在于,具体步骤如下:

步骤一:收集数据,内容为总人口数、总用水量、河道外生态用水量、人均用水量、上一级区域平均人均用水量、GDP、灌溉粮食增加总产量、灌溉用水量、田间用水量、取水口取水量、当地水资源总用水量和地下水可开采量;

步骤二:对上面的数据使用进行预处理,具体为:将每一类的数据在不同子区域的最大值与最小值求出,然后将每一个区域的属性(如取水口取水量)使用以下公式,归一化到0—1区间,y即为子区域归一化后的值;

步骤三:使用灰色模糊分层模型得出在原始输入条件得到的各地区评分,具体为:将步骤二中所归一化的各变量使用分层模型,依据变量之间的重要度差异,得出关于这一系列变量的权值W;

步骤四:使用模糊综合评价法对缺水率、人均用水量、河道外人均生态用水量、用水均衡率、单方水GDP、单方水粮食产量、灌溉水利用系数、河道内生态用水比例、最小生态环境用水保障程度、水资源开发利用率、地表水用水比例、缺水均衡率、地下水利用系数和用水结果系数,使用上述11个指标进行综合评价得到隶属度矩阵L再使用步骤三中得到权值w与L相乘得到模糊综合评价结果b;

步骤五:将模型综合评价b与地区的环境条件:缺水量、人均用水量、地区粮食产量、地区水资源总量、地下水可开采量、农业灌溉耗水量、城镇人口、农村人口、灌溉面积、内塘养殖面积和林果灌溉,作为径向基神经网络的输入条件,输出条件为各地区的分配水量,训练网络;

步骤六:以预测年份的各环境条件,其中环境条件为上述步骤五所述,以及对各地区的预计分配结果b2做为步骤五中已经训练好的径向基神经网络的输出,得出初始的分配结果;

步骤七:将步骤六中得到的初始分配结果使用模糊综合评价法,得出综合评价结果b2,将b2与往年的综合评价结果做对比,若好于之前结果,则得出了分配方案,若不符合,则使用模拟退火遗传算法对b2进行微调,微调后的结果当作径向基网络的输入,得出新的分配方案;

步骤八:将分配方案使用步骤七循环执行,直至退出。

2.根据权利要求1所述的一种智能优化水资源配置方法,其特征在于,所述步骤七中改进的模拟退火算法为改进蚁群遗传算法。

3.根据权利要求1所述的一种智能优化水资源配置方法,其特征在于,所述步骤七中改进蚁群遗传算法的具体步骤如下:

步骤7.1:采用邻近算法对群体进行初始化形成初始种群;

步骤7.2:计算适应值,保存当前最优染色体Tmax

步骤7.3:对最优染色体Tmax进行评价,判断Tmax是否满足结束条件,如果满足结束条件则计算结束,如果不满足结束条件则统计迭代次数;

步骤7.4:判断是否需要进行模拟退火操作,如果不需要则将Tmax与T进行交叉操作,如果需要则进入步骤7.7;

步骤7.5:计算适应值,并保持最优染色体Tmax;对最有染色体Tmax进行判断是否变异,如果变异则对T进行变异操作,如果没有变异则选择染色体并产生新群体;

步骤7.6:将产生的新群体以及对T进行变异操作后的结果统一计算其适应症并保存Tmax;然后将新的Tmax重新进入步骤7.3中进行操作;

步骤7.7:设置系数,给定初始温度给定初始温度T0,Tmax赋给初始解X0,设定最优解记忆起min=X0,定义最大无更优解产生次数count及提前终止条件;

步骤7.8:对步骤7.7中的数值进行判断是否满足改良条件,如果满足改良条件则进行改良,如果不满足改良条件则生成解;

步骤7.9:对步骤7.8中生成的解以及改良后的数值判断是否接受新解,如果判断结果为接受则对新解进行接受,如果判断结果为不接受,则一定概率的接受新解;

步骤7.10:对接受后的新解进行判断是否满足结束条件,如果满足结束条件,则保存最优解并结束计算,如果不满足结束条件,则判断最大无更优解产生次数count,然后计算适应值并保持Tmax,对Ti+1进行检验并重新进入步骤7.8判断是否满足改良条件。

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