一种基于证据推理分析算法和熵权的空调启动温度限值仿真方法_2

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素,定量因素和定性因素,并且,还能够定量地处理仿真过程中存在的不完全信息。
【附图说明】:
[0048] 图1是本发明的方法流程图
【具体实施方式】
[0049] 如图1所示,一种基于证据推理分析算法和赌权的空调启动溫度限值仿真方法原 理图,其实施步骤如下:
[0050] 1)确定空调启动溫度限值取值范围,并将空调启动溫度限值划分成有限个数的区 间,假设空调启动溫度限值范围被划分成为N个区间,则空调启动限值区间集合表示为Η (Hi、出、…、Hn);
[0051] 2)识别影响空调启动溫度限值的因素,影响因素可W包含定性和定量因素,假设 确定影响因素的数目为L,影响因素集合可表示为E化i、E2、…、El);
[0052] 3)构建空调启动溫度限值区间信度矩阵,信度βη,ι表示根据影响因素 El提供的信 息,空调启动溫度限值区间Hn的信度,信度βη , 1满足下式:βη , 1 > 0并且
表示仿真过程信息是完整的
表示仿真过 程存在信息不完全性,η代表空调启动溫度限值区间序号,i表示影响因素序号;
[0053 ]所述步骤3)具体包含W下步骤:
[0054] (31)通过长期测量、问卷调查、观察记录、理论分析等方式研究各因素与空调启动 溫度限值区间的信度分配函数;
[0055] (32)针对仿真时刻,构造如表1所示的空调启动溫度限值区间信度矩阵;
[0056] 表1:空调启动溫度限值区间信度矩阵 「00571
[0058] ~4)确定空调启动溫度限值影响因素权重,影响因素 El的权重用ωι表示,按照赌权 原理计算ω i;
[0059] 所述步骤4)包括W下步骤:
[0060] (41)影响因素 Ei的赌用Si表示,Si如下式计算:
!11/一' = 1,···,L,其 中,
[0061]
化= l/Q〇gN)
[0062] K,f η, 1为赌计算过程的中间参数;
[0063] (42)根据赌的性质判定,赌值越大,所对应因素的重要性程度越小,影响因素 El的 权重ωι通过W下公式计算
[0064] 5)通过证据推理的分析算法进行空调启动溫度限值区间综合信度合成,用βη(η = 1,2,···,Ν)表示综合考虑所有的影响因素后空调启动溫度限值区间Ηη的综合信度,化表示由 于信息不完全导致的不可分配信度
[0065 ]所述步骤5)信度合成包括W下步骤:
[0066] (51)结合因素权重和信度矩阵,按照式1~式5建立证据理论中的基本信度分配函 数,式中出现两个含义相同的变量,有利于明确表达变量的物理意义;。
[0074] 化η)-代表从因素 El的角度提供的信息,空调启动溫度限值区间Ηη的基本 信度;
[0075] 皿.i,mi化)--代表从因素 El的角度来看整个仿真过程中分配到空调启动溫度限值 区间集合Η之外的信度,由而和新W两部分组成;
[0076] 而。i 代表El运个影响因素之外的其它影响因素对空调启动溫度限值的 ! 作用;
[0077] 代表El运个影响因素进行建筑空调启动溫度限值仿真的信息不完 9 全的程度,如果从El运个影响因素的仿真信息是完全的,则而^.,=〇;
[0078] (52)根据证据推理分析算法,按照式6~式11进行信度合成:

[0085] 式中;
[0086] mn-代表综合考虑影响因素集合E后空调启动溫度限值区间Hn的基本信度;
[0087] 馬,一代表影响因素集合E之外的其它影响因素对空调启动溫度限值的作用;
[0088] 代表综合考虑影响因素集合E进行建筑空调启动溫度限值仿真的信息不完全 的程度;
[0089] k-信度合成计算过程中引入的中间变量;
[0090] 6)根据βη(η = 1,2,···,Ν)中的最大值,确定仿真时刻空调启动溫度限值区间,并取 该区间中位数为仿真时刻的空调启动溫度限值,提供由于信息不完全导致的不可分配信度 曲;
[0091] 7)重复步骤3)~步骤6)对仿真时段逐时进行计算,则得到仿真时段的空调开启溫 度限值逐时值列表。
[0092] 案例演示
[0093] 通过一简化的建筑夏季空调启动溫度上限仿真案例,说明本发明的具体实施,案 例建筑空调启动溫度上限值仿真按如下步骤实施:
[0094] 1)简化案例中,空调启动溫度上限值范围确定为[27.0°C,32.0°C],被划分为5个 区间,空调启动溫度限值区间集合为Η化1、此、曲、此、曲),Η中的元素分别代表空调启动溫度 限值区间为([27.0°C,27.8°C),[27.8°C,28.6°C),[28.6°C,29.4°C),[29.4°C,31.2°C), [31.2°C,32.0°C];
[0095] 2)识别影响建筑空调启动溫度上限值的因素,建筑空调启动溫度上限值影响因素 众多,此处在于演示本发明的具体实施,本简化案例将建筑空调启动溫度上限值影响因素 数量定为6个,影响因素集合为E化1、62、63、64、65、66),6中元素分别表示^下影响因素:(建 筑所在地区气候特性、室内人员活动情况、室外溫度、空调设备调节性能、建筑能源使用付 费方式、建筑使用者年龄);
[0096] 3)构建建筑空调启动溫度上限值区间信度矩阵是比较复杂的过程,可采用的方式 有长期建筑空调启动溫度上限值测试、问卷调查、长期观察W及理论分析等方法,此处在于 演示本方法的具体实施,针对简化案例,构建仿真时刻建筑空调启动溫度上限值区间信度 矩阵如表2所示,由于此时刻的室内人员活动因素 E2数据不够完整,所W,该因素的信度分 配存在不完全信息,即
,其余因素均不存在不完全信息;
[0097] 表2:案例建筑在仿真时刻的建筑空调启动溫度上限区间信度矩阵 [009引
[0099] 4)按照赌权法计算出本简化案例中的因素权重为(0.23,0.07,0.21,0.21,0.09, 0.18);
[0100] 5)通过信度合成分析算法,计算出本简化案例建筑空调启动溫度上限区间的综合 信度如表3所示,从表3可看出,仿真过程存在由于信息不完全导致的不可分配的信度站为 0.0087,可推论运是由于因素2的信息不完全造成的;
[0101 ]表3:案例建筑空调启动溫度上限区间综合信息度
[0102]
[0103] 6)根据βη(η=1,2,···,5)中的最大值,确定该案例在仿真时刻建筑空调启动溫度 上限区间为出,取值区间出的中位数,即仿真时刻建筑空调启动溫度上限为27.4°C,并提供 由于信息不完全导致的不可分配的信度化为0.0087;
[0104] 重复步骤3)~步骤6)对仿真时段逐时计算,得到仿真时段的空调开启溫度上限逐 时值列表。
【主权项】
1. 一种基于证据推理分析算法和熵权的空调启动温度限值仿真方法,步骤如下: 1) 确定空调启动温度限值取值范围,并将空调启动温度限值范围划分成有限个数的区 间,假设空调启动温度限值范围被划分成为N个区间,则空调启动温度限值区间集合表示为 iKHhHv'HN); 2) 识别影响空调启动温度限值的因素,影响因素可以包含定性和定量因素,假设确定 影响因素的数目为L,影响因素集合可表示为…、Ε?; 3) 构建空调启动温度限值区间信度矩阵,信度βη>1表示根据影响因素 Ei提供的信息,空 调启动温度限值区间Η n的信度,信度β n , i满足下式:β n , i 2 0并且表示仿真过程信息是完整的,表示仿真过 程存在信息不完全性,η代表空调启动温度限值区间序号,i表示影响因素序号; 4) 确定空调启动温度限值影响因素权重,影响因素 Ei的权重用〇^表示,按照熵权原理 计算ω i;所述步骤4)包括以下步骤: (41) 影响因素熵用S,表示,S,如下式计算 ,其中,.fw为熵计算过程的中间参数; (42) 根据熵的性质判定,熵值越大,所对应因素的重要程度越小,影响因素 Ei的权重ω, 通过以下公式计算:5) 通过证据推理的分析算法进行空调启动温度限值区间综合信度合成,用βη(η=1, 2,···,Ν)表示综合考虑所有的影响因素后空调启动温度限值区间Η η的综合信度,βΗ表示由于 信息不完全导致的不可分配信度,所述步骤5)信度合成包括以下步骤: (51)结合因素权重和信度矩阵,按照式1~式5建立证据理论中的基本信度分配函数, 式中出现两个含义相同的变量,有利于明确表达变量的物理意义;。代表从因素 Ei的角度提供的信息,空调启动温度限值区间Hn的基本信度; mm nu(H)--代表从因素角度来看整个仿真过程中分配到空调启动温度限值区间 集合Η之外的信度,由&和/两部分组成; %(//)-_代表Ei这个影响因素之外的其它影响因素对空调启动温度限值的作 用; 4 4(//)一代表Ε:这个影响因素进行建筑空调启动温度限值仿真的信息不完全的 '? ? 程度,如果WEi这个影响因素的仿真信息是完全的,则=〇; (52)根据证据推理分析算法,按照式6~式11进行信度合成:式中: mn-代表综合考虑影响因素集合E后空调启动温度限值区间Hn的基本信度; S/-代表影响因素集合E之外的其它影响因素对空调启动温度限值的作用; 心一代表综合考虑影响因素集合E进行建筑空调启动温度限值仿真的信息不完全的程 度; k-信度合成计算过程中引入的中间变量; 6) 根据βη(η = 1,2,···,Ν)中的最大值,确定仿真时刻空调启动温度限值区间,并取该区 间中位数为仿真时刻的空调启动温度限值,提供由于信息不完全导致的不可分配信度fe; 7) 重复步骤3)~步骤6)对仿真时段逐时进行计算,则得到仿真时段的空调开启温度限 值逐时值列表。
【专利摘要】一种基于证据推理分析算法和熵权的空调启动温度限值仿真方法,实施步骤如下:1)确定空调启动温度限值取值范围,并将空调启动温度限值范围划分成有限个数的区间;2)识别影响空调启动温度限值的因素3)构建空调启动温度限值区间信度矩阵;4)按照熵权原理计算空调启动温度限值影响因素权重;5)通过证据推理的分析算法进行空调启动温度限值区间综合信度合成;6)确定仿真时刻空调启动温度限值区间,并取该区间中位数为仿真时刻的空调启动温度限值;7)重复步骤3)~步骤6)对仿真时段逐时进行仿真计算。本发明能处理空调启动温度限值仿真中的主观因素和客观因素、定量因素和定性因素、还能够定量地处理仿真中的不完全信息。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105447257
【申请号】CN201510884455
【发明人】杨玉兰, 施韬, 沈黎
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月4日
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