基于模拟退火粒子群算法的水资源优化配置

为了缓解水资源供需矛盾、提高水资源利用率,并在水资源优化配置中探寻新的求解方法,构建了以社会、经济、生态效益为目标的综合评价函数,建立了基于模拟退火粒子群算法的优化配置模型.将模拟退火的思想引入基本粒子群算法当中,解决了粒子易陷入局部极小值的问题.以陕西省渭南市大荔县为研究区域,设置了地表水、地下水、其他水3种水源以及...     

改进的多目标粒子群算法在鄱阳湖水资源优化配置中的应用

鄱阳湖水资源优化配置问题是一个多目标优化问题。将Pareto支配关系、精英保留策略、约束主导原理引入到多目标粒子群算法中。针对粒子群算法的容易陷入局部极小值、早熟等缺点,采用了线性变换惯性系数提高搜索的速度和性能,引入遗传算法的变异思想、混沌优化思想避免了陷入局部极小值。应用改进的多目标粒子群算法对鄱阳湖环湖区的水资源优化配置模型进行了求解,得出了一组非劣解集。采用模糊近似理想点法对非劣解进行了评价,得出了鄱阳湖环湖区2030年水资源配置的最佳方案。     

基于鲸鱼优化算法的区域水资源优化配置研究

为解决区域水资源短缺和利用不合理问题,近年来水资源优化配置成为研究重点之一.以河南省某县为研究区,利用鲸鱼算法收敛速度快和全局寻优能力强等特点,求解水资源优化配置模型,得到2025年和2030年的配置方案.结果表明:2025年和2030年该县的水资源量可充分满足生活需水和生态需水,只在生产用水部门存在少量缺水,缺水率在...     

粒子群算法的改进及在农业水资源配置的应用

为了合理分配大荔县农业水资源,提高大荔县的农户总收益,建立农业水资源优化配置模型,得到大荔县主要农作物的合理种植面积以及灌水量优化配置方案,解决将大荔县灌区有限农业水资源在不同作物中合理分配的问题,实现总收益最大化的目标.模型求解中使用粒子群算法,对算法同时进行线性递减惯性权值及限速粒子群的2种改进,解决了粒子逃离函数定义域导致程序中断的问题.结果表明:经过优化后大荔县丰水年(降雨频率P=25%)总收益为29.78亿元,平水年(P=50%)总收益为29.75亿元,枯水年(P=75%)总收益为29.50亿元,与优化前的总收益28.98亿元相比均有所增长,水资源更多分配给经济作物棉花,农作物种植面积和水量均实现最优分配.对改进前后的粒子群算法求解进行比较,改进后粒子群算法寻优能力强,结果可靠合理,为区域水资源优化配置提供了新的解决思路.     

基于DP-PSO算法的灌区农业水资源优化配置

针对引水灌区,考虑灌溉用水总量约束和时段可供水量约束,以单一作物非充分灌溉下灌溉制度优化为第一层,区域多种作物种植结构及水量分配为第二层,分别采用动态规划和粒子群算法求解,建立了基于DP-PSO算法的灌区农业水资源优化配置模型。针对多重约束问题,提出了一种初始化粒子群的方法,并通过粒子速度的动态变化来保证每代粒子都满足约束,提高了算法的收敛速度和收敛精度。以赣抚平原灌区为对象,考虑降雨和水源可供水量不同步的特点,计算了3种降雨频率、多年可供水条件下的农业水资源优化配置方案。结果表明,基于DPPSO算法的农业水资源优化配置模型合理可靠,为引水灌区农业水资源优化提供了一种新的方法。     

基于多目标粒子群算法的柔性作业车间调度优化方法

针对柔性作业车间的多目标调度问题,构建了以制造工期、加工成本及提前/拖期惩罚值为目标函数的柔性作业车间调度模型,提出基于密集距离排序的自适应多目标粒子群算法.采用精英策略保留进化过程中的优势个体,基于个体密集距离降序排列进行外部种群的缩减和全局最优值的更新,并引入小概率的变异机制以增强解的多样性和算法的全局寻优能力.最...     

区域多水源多用户水资源优化配置研究

针对多水源、多用户的区域供水、需水特点,从经济效益、社会效益等角度出发构建区域多水源多用户水资源优化配置模型。以济宁市为研究实例,优化计算得出规划水平年2020年济宁市水资源优化配置不同保证率(P=50%,P=75%)的优化配置结果,根据优化配置结果对规划水平年2020年各用水户的不同保证率的供需水进行平衡分析。以期在充分利用水资源,满足需水要求下,寻求多水源与多用户之间最优的配水方案,实现区域综合效益最大化,促进区域可持续发展。     

改进飞蛾火焰算法在多目标水资源优化配置中的应用

水资源紧缺局面愈演愈烈,迫切需要进行水资源优化配置,以此提高水资源利用效率。基于自然元启发的优化算法越来越多的应用于求解多目标水资源优化配置问题。飞蛾火焰算法全局收敛性能较差且容易陷入局部最优解,针对以上问题,结合帕累托最优解概念,引入快速非支配排序策略,利用拥挤度及拥挤度比较算子对飞蛾火焰算法进行改进,继而采用改进的飞蛾火焰算法对ZTD1、ZTD2及ZDT3等3个多目标函数进行仿真实验,结果表明计算得到的帕累托最优前沿接近于理想帕累托前沿,收敛性能及精度优于本文所列举大部分多目标优化算法。最后将改进飞蛾火焰算法应用于三亚市水资源优化配置中,得到了23组帕累托最优解。选择了对缺水量最小有特殊偏好的方案作为最终决策方案,结果显示三亚市不同用水户总需水量39015万m^3,各用水户总分配水量为39015万m^3,缺水量为0,产生的经济效益为203.91亿元。改进的飞蛾火焰算法为多目标水资源优化配置问题提供了新的求解方法。     

基于自适应弹性粒子群算法的小水电长期优化调度研究

以三插溪电站为研究对象,建立了该电站以控制水位和弃水最小为目标的优化调度数学模型;设计了一种以自适应方式更新粒子飞行速度的弹性粒子群优化算法求解该优化调度数学模型,包括粒子编码设计、适应度函数设计以及弹性修正值设计,并编制了基于MATLAB语言的优化程序。仿真结果表明:自适应弹性粒子群算法是有效的,比基本粒子群优化算法和自适应粒子群优化算法具有更强的全局寻优能力;和常用的以发电量最大为目标的优化调度模型相比,数学模型可以实现水位控制,更充分地利用水能资源,是简单可行的小水电优化调度数学模型。     

基于多目标粒子群优化算法的永久基本农田划定模型

针对传统的永久基本农田划定方法不能较好地统筹兼顾永久基本农田的耕地质量、空间布局集中连片等目标问题，提出了一种基于粒子群优化算法的多目标永久基本农田划定模型，该模型包括土地适宜性、连片性、稳定性3个子目标函数，同时考虑生态保护红线、地形地貌等约束条件。选取河南省浚县为研究区域，根据目标偏好不同设置对照实验。结果表明，该模型在永久基本农田划定工作中具有可操作性，避免了划定过程中主观因素带来的不利影响，且可以提供多情景的永久基本农田布局方案，促进了永久基本农田划定结果的科学合理性。     

区域水资源合理配置研究

针对目前全球性水资源危机，提出实施水资源可持续利用的必然性，以及实现水资源可持续发展的重要途径——水资源合理配置。采用水资源综合短缺度最小为目标函数，对降水、地表水、地下水、客水等多种水源统筹考虑，对工业、农业、生活、生态环境等不同用水需求，用权重区别对待，实现区域水资源合理配置。     

基于多目标遗传算法的水土资源优化配置研究

随着社会与经济的快速发展,水土资源合理配置问题已是当前热点。水土资源配置具有多目标性,选择合理可行的求解方法就成为该问题的研究重点。遗传算法是一种模拟生物自然选择与进化机制的全局性概率搜索算法,对解决此类优化计算问题具有独特的优越性,其中利用多目标遗传算法（MOGA）求解Pareto最优解集的方法已应用于诸多方面。本文根据可持续发展理论,以经济、社会和生态环境效益三者最优作为目标函数,建立约束条件,采用基于并列选择的多目标遗传算法构建水土资源配置模型,并以东台市为例进行研究,以达到水土资源充分与协调利用的目的。     

基于和谐目标优化的区域水权分配研究

国内水资源贫乏,区域间因水权分配不合理而引发诸多矛盾,针对这一问题,应用和谐论指导水权分配,提出了基于和谐目标优化的水权分配方法.首先确定和谐分配的原则,然后构建区域水权和谐评价指标体系,应用AHP法对区域初始水权进行初次分配,并运用和谐方程对其进行和谐评估,最后以区域和谐度最大为目标建立优化模型,应用Matlab fmincon函数实现区域水权的优化分配.以郑州市各区县间的水权分配为例,得出如下结论:①通过对优化前后方案进行对比分析,结果表明优化后方案和谐度高于优化前,更符合各个区域的规划需求.②基于和谐目标优化的分配方案具有良好的操作性和兼容性.研究成果为区域水权分配提供一定技术支撑.     

改进粒子群优化（MPSO）算法在动

基于在水资源不充足的情况下，对都江堰灌区六大渠干水资源的合理分配，使农业效益达到最大。首先建立灌区优化配水模型，并将粒子群优化算法（PSO）及其改进的算法应用于该模型。分别对标准PSO、两种改进PSO（MPSO）算法与遗传算法进行仿真对比，结果显示采用PSO算法及其MPSO在农业经济效益上可获得更好的寻优效果，提高了水资源的利用率。     

基于模糊优选模型的水资源配置方案评价

随着经济社会的快速发展,水资源供需矛盾日益突出,水资源合理配置是水资源高效利用的重要手段.文本建立了多层次模糊优选模型,从社会、经济、生态环境和水资源利用4个方面提出了水资源合理配置指标体系,并将此评价模型及指标体系应用到河南省水资源配置方案评价中,最终选出了社会、经济、生态协调发展的河南省水资源合理配置方案.该方案符合河南省的实际情况,说明建立的评价指标体系和模型是合理、可行的.     

水库优化调度的粒子群算法

提出了在用粒子群算法求解水库优化调度问题时,将模拟退火因子引入罚函数,可以克服不变罚因子的缺陷.采用动态规划法和PSO算法优化调度程序,结果发现PSO算法计算结果更优于动态规划结果.实例计算表明,粒子群算法原理简单,易于编程,占用内存少,求解精度高,适合求解具有复杂约束的水库优化调度问题.     

基于水权的金沟河流域农业水资源优化配置

为了实现金沟河流域枯水期农业水资源的合理配置,以农业水权分配的公平、效率、可持续性原则为目标,建立金沟河流域农业水权分配指标体系,以该指标体系为模型,利用模糊优选理论对模型进行了求解,通过计算与现状相比,流域11个用水单位农业水资源得到了较为公平、有效的配置。     

面向可持续发展的水资源优化配置研究

结合可持续发展与水资源优化配置的关系,从水资源承载能力、经济社会和生态环境指标体系三方面建立了基于可持续发展的水资源优化配置的评价体系。以工程模糊集理论中的隶属度计算方法为基础,进行评价因子可持续度的计算,衡量区域可持续发展能力。以鄯善县为例,采用区域水资源供需平衡的模拟计算结果,作为指标评价体系的实际指标值,进行鄯善县水资源配置可持续度的评判。结果表明：鄯善县的可持续度随着规划水平年（2015、2020、2030年）的延续而逐渐增大。2030年鄯善县可持续度达到0.74,处于中上级可持续发展水平。最后给出了鄯善县多目标协同可持续发展的策略。