一种基于多决策主体的水资源配置方法及系统与流程

文档序号:32009283发布日期:2022-11-02 15:49阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于多决策主体的水资源配置方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、根据水资源配置系统的拓扑关系,确定参与水资源配置的决策主体,其中,所述决策主体包括区域决策主体、工程管理决策主体以及用水户决策主体;s2、根据各决策主体的偏好和管理需求,概化供水端各水源和水厂工程的供水规则,并将所述供水规则的参数作为决策变量;s3、根据水资源量、需水量和决策变量的初始值,得到水量分配结果;s4、根据水量分配结果,从多主体决策的角度评价各水资源配置决策主体对水量分配方案的决策权利值,并计算得到水资源配置方案的稳定性评价值;s5、以稳定性评价值为目标函数,以供水规则为决策变量,利用粒子群算法更新供水规则;s6、判断是否满足结束循环条件,若是,则输出供水规则和水量分配结果,作为最优水资源分配方案,否则,根据更新后的供水规则参数重新计算水量分配,并返回步骤s4。2.根据权利要求1所述的基于多决策主体的水资源配置方法,其特征在于,所述步骤s2中概化供水端各水源和水厂工程的供水规则,包括:概化水库工程供水规则:wrsre
gijt
=min(wsre
gijt
,dre
gijt
,ccare
gijt
)wsre
gijt
=θsre
gijt
·
wsrek
gjt
dre
gijt
=μre
gijt
·
wde
ijt
其中,wrsre
gijt
表示g水库在t时段向i计算单元上j用水户的供水量(单位为m3),wsre
gijt
表示g水库在t时段向i计算单元上j用水户的可供水量(单位为m3),dre
gijt
表示g水库对应i计算单元上j用水户在时段t的需供水量(单位为m3),ccare
gijt
表示g水库在t时段向i计算单元上j用水户的供水渠道过流能力(单位为m3),min(
·
)表示最小化运算,θsre
gijt
表示g水库在t时段向i计算单元上j用水户的分水比例,μre
gijt
表示g水库对应i计算单元上j用水户在t时段的供水满足比例,wde
ijt
表示i计算单元上j用水户在时段t的需水量(单位为m3),wsrek
gjt
表示g水库在t时段对应用水户j的可供水量(单位为m3),wx
gt
表示g水库在t时段的蓄水量(单位为m3),vl
gjt
表示g水库在t时段对应用水户j的调度线控制的库容(单位为m3);概化地下水源供水规则:其中,wsgro
ijt
表示地下水在t时段向i计算单元上j用水户的供水量(单位为m3),wsgro1
ijt
表示第一阶段地下水t时段向i计算单元上j用水户的刚性供水量(单位为m3),γgro2
ijt
表示第二阶段地下水t时段向i计算单元上j用水户的供水系数,wsgroz表示地下水供水总量的控制指标(单位为m3),γgro3
ijt
表示第三阶段地下水t时段向i计算单元上j用水户的供水系数,kgro表示地下水供水总量调整系数;
概化外调水源供水规则:其中,wsd
ijt
表示外调水在t时段向i计算单元上j用水户的供水量(单位为m3),表示外调水第一阶段在t时段向i计算单元上j用水户的分水比例系数,wsd1
t
表示外调水在t时段的基本供水量(单位为m3),ωd2
ijt
表示外调水第二阶段在t时段向i计算单元上j用水户的供水系数,wsdz表示外调水供水总量控制指标(单位为m3);概化再生水供水规则:其中,wsrec
hijt
表示h再生水厂t时段向i计算单元上j用水户的供水量(单位为m3),表示h再生水厂t时段向i计算单元上j用水户的分水比例,wse
ijt-1
表示t-1时段i计算单元上j用水户产生的污水量(单位为m3),表示h再生水厂t时段收集i计算单元上j用水户产生的污水量比例,表示h再生水厂的污水处理率,表示h再生水厂的污水损失率,表示h再生水厂的再生水回用率;概化水厂工程供水规则:wspl
oijt
=min(wsplpun
oijt
,dpl
oijt
,ccapl
oijt
)wsplpun
oijt
=θpl
oijt
·
qplpun
ot
dpl
oijt
=μpl
oijt
·
wde
ijt
其中,wspl
oijt
表示o水厂在t时段向i计算单元上j用水户的供水量(单位为m3),wsplpun
oijt
表示o水厂在t时段向i计算单元上j用水户的可分水量(单位为m3),dpl
oijt
表示o水厂对应i计算单元上j用水户在t时段的需供水量(单位为m3),ccapl
oijt
表示o水厂在t时段向i计算单元上j用水户的供水渠道过流能力(单位为m3),θpl
oijt
表示o水厂在t时段向i计算单元上j用水户的分水比例,qplpun
ot
表示o水厂在t时段的可供净水量(单位为m3),μpl
oijt
表示o水厂对应i计算单元上j用水户在t时段的供水满足比例,wde
ijt
表示i计算单元上j用水户在t时段的需水量(单位为m3)。3.根据权利要求1所述的基于多决策主体的水资源配置方法,其特征在于,所述步骤s4包括以下步骤:s401、根据水量分配结果,分别计算各水资源配置决策主体的偏好值;s402、根据偏好值,分别计算各水资源配置决策主体对水量分配方案的决策权利值;s403、根据决策权利值,计算各决策主体的权利平均分配程度,并将各决策主体的权利平均分配程度作为水资源配置方案的稳定性评价值。4.根据权利要求3所述的基于多决策主体的水资源配置方法,其特征在于,所述各水资源配置决策主体的决策偏好值包括:区域决策主体在水资源配置中的决策偏好值:
其中,eq
i
表示第i个计算单元水量分配空间均衡度,ph
i
表示第i个计算单元的产业占比份额,pw
i
表示第i个计算单元的供水量占比份额,gdp
i
表示第i个计算单元的gdp(单位为元),w
i
表示第i个计算单元的供水量(单位为m3),∑gdp
i
表示整体区域的gdp(单位为元),∑w
i
表示整体区域的总供水量(单位为m3);工程管理决策主体在水资源配置中的决策偏好值:工程管理决策主体在水资源配置中的决策偏好值:工程管理决策主体在水资源配置中的决策偏好值:其中,encv
l
表示工程l的可操作性指标,表示工程l供水过程的平均值(单位为m3),σ
l
表示工程l供水过程的标准差(单位为m3),ws
lt
表示工程l在t时段的供水量(单位为m3),t表示总时段;用水户决策主体在水资源配置中的决策偏好值:其中,sad
j
表示用水户j的需水满足度,wde
j
表示用水户j的需水量(单位为m3),ws
j
表示用水户j的实际供水量(单位为m3)。5.根据权利要求4所述的基于多决策主体的水资源配置方法,其特征在于,所述决策权利大小的表达式如下:利大小的表达式如下:利大小的表达式如下:其中,a
k
表示水资源决策主体k对水量分配方案的决策权利值,w
k
表示水资源决策主体k的权重系数,f
k
*表示水资源决策主体k的理想偏好值,f
k
表示水资源决策主体k在水量分配方案的实际偏好值,m表示水资源决策主体的总数。6.一种如权利要求1-5任一所述的基于多决策主体的水资源配置方法的水资源配置系统,其特征在于,包括:第一计算模块,用于根据水资源配置系统的拓扑关系,确定参与水资源配置的决策主体,其中,所述决策主体包括区域决策主体、工程管理决策主体以及用水户决策主体;第二计算模块,用于根据各决策主体的偏好和管理需求,概化供水端各水源和水厂工程的供水规则,并将所述供水规则的参数作为决策变量;
第三计算模块,用于根据水资源量、需水量和决策变量的初始值,得到水量分配初始结果;第四计算模块,用于根据水量分配结果,从多主体决策的角度评价各水资源配置决策主体对水量分配方案的决策权利值,并计算得到水资源配置方案的稳定性评价值;第五计算模块,用于以稳定性评价值为目标函数,以供水规则为决策变量,利用粒子群算法更新供水规则;第六计算模块,用于判断是否满足结束循环条件,若是,则输出供水规则和水量分配结果,并作为最优水资源分配方案,否则,根据更新后的供水规则参数重新计算水量分配,并返回第四计算模块。

技术总结
本发明提供了一种基于多决策主体的水资源配置方法及系统,属于水资源配置技术领域,该方法包括:确定参与水资源配置的决策主体;概化供水端各水源和水厂工程的供水规则,并将所述供水规则的参数作为决策变量;根据水资源量、需水量和决策变量的初始值,得到水量分配初始结果;从多主体决策的角度计算各水资源配置决策主体对水量分配方案的决策权利值,并评价水资源配置方案的稳定性值;以稳定性评价值为目标函数,以供水规则为决策变量,利用粒子群算法更新供水规则;判断是否满足结束循环条件,并根据判断结果输出供水规则和水量分配结果,作为最优水资源分配方案。本发明解决了水资源配置方案与实际管理脱节、难以落地的问题。题。题。


技术研发人员:林鹏飞 游进军 付敏 贾玲 贺华翔 马真臻 王婷 王钰升 郭聪 蔡璐瑶
受保护的技术使用者:中国水利水电科学研究院
技术研发日:2022.07.27
技术公布日:2022/11/1
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