基于大系统分解-动态规划聚合法的多块滩涂围垦进度决策优化

为了解决多块滩涂围垦进度决策问题,采用大系统分解-动态规划聚合法对多块滩涂的土地利用进行优化和最优开发。将多块滩涂框围进度最优决策模型分解为若干个单块滩涂土地利用规划线性子模型,采用动态规划逐次逼近法对子系统进行优化,确定各块滩涂在不同投资现值下的多阶段一系列优化结果与收益及费用指标体系,再针对各块滩涂围垦决策子模型采用动态规划法进行动态规划聚合,对多块滩涂进行围垦进度决策。求解方法能够给出多块滩涂框围进度和相应土地利用最优布局和开发进度决策。

一种新的低湖平原水系整治的动态规划模型与算法

本文以四湖地区为代表的低湖平原为研究对象，研究了该类地区的水利系统优化问题，尤其是汛期的涝水优化调度问题．应用大系统分解协调原理建立了具有两层结构的数学模型．在应用动态规划法对子系统进行动态寻优时，采用了一种很有特色的用混合进位制数描述系统状态的技巧，并对监利新兴垸的水利系统进行了实例计算，显示了该模型及算法的可行性和灵活性．

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明:各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.

基于单机组试验选优的并联泵站群组合优化运行算法研究

以并联泵站群日提水耗电费用最少为目标,构建包含各时段泵站运行数、站内水泵开机数、水泵叶片安放角及机组转速4个决策变量的并联泵站群变角变速组合日优化运行数学模型,提出基于二级子系统试验选优的大系统二级分解-动态规划聚合法。通过将原模型进行二次分解,获得以单机组日提水耗电费用最小为目标,各时段水泵叶片安放角及机组转速为决策变量的单机组变角变速组合日优化运行数学模型,采用大系统试验选优法求解。进而通过一系列二级子系统不同提水要求下的优化计算,获得单机组日提水量与提水费用的一一对应关系,原模型即可转化为以并联泵站群日提水费用最少为目标、各机组日提水量为决策变量的聚合模型,并采用动态规划方法求解。该方法可进一步完善组合工况调节方式下并联泵站群优化运行理论,较由站内单工况优化运行下获得的并联泵站群优化运行效益更为显著。以典型并联泵站群为计算实例,优化结果表明:各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用较定角恒速运行分别平均节约8.41%、23.07%、32.79%。

面向农田灌区水利泵站工程的决策优化研究

针对目前农田灌区水泵站用水方案优化多集中于南水北调等大型工程而忽略自身泵站机组改进的现状,通过构建并联泵站机组最低系统功率模型和单泵站最低日进水耗费模型,利用大系统分解-动态规划聚合法求解对应值。结果显示,研究所构建模型能够降低6.38%以上的系统功率,单位进水费用最大节约百分比为38.59%。表明所构建模型具有良好的性能,能够为水泵站的节能减排提供参考与借鉴。

奎屯灌区水库群水资源优化调度模型

运用统计分析水源,利用Jensen模型表达缺水对作物产量的影响。以灌区综合保证率最大为目标,建立灌区水资源配水模型,探讨了λ值的确定问题,借助动态规划、线性规划和一维搜索介绍了水源时空的分配和子系统的协调。

基于宜居村镇建设的混合状供水管网优化设计研究

对泵站加压式混合状供水管网优化设计问题进行了分析和探讨。针对泵站加压式混合状供水管网水力特性,提出了以管网系统年折算费用最小为目标函数,以水泵扬程和具有标准管径的干、支管管道长度为决策变量的泵站加压式混合状供水管网优化设计数学混合模型,模型求解时,人为破环成树状供水管网,并增加切断点处水头约束采用,采用大系统分解-动态规划聚合方法对此模型进行求解,最后获得管网系统优选方案及对应供水管网系统最小年折算费用,为此类定量问题的决策提供了一定的依据和参考。

单块滩涂围垦进度决策优化

针对单块滩涂土地利用优化规划与最优开发进度决策问题,使滩涂围垦达到预期的目的,并获得良好的经济效益。确定滩涂围垦工程的规模和空间布局、开发方案及实施策略。以单块滩涂阶段末总净效益现值最大为目标,各阶段开发面积为决策变量,充分考虑各阶段单位筹集资金、滩涂总面积、适宜垦殖面积、各垦殖项目面积上下限为约束条件,构建以单块滩涂计算期末总净效益最大为目标函数的单块滩涂优化围垦进度模型。采用大系统分解-动态规划聚合法求解该模型,获得单块滩涂各垦殖项目各阶段最优开发面积,以及对应的最大总净效益现值。提出的模型求解方法对今后开展单块滩涂开发建设具有一定实用价值,也为进一步开展多块滩涂优化围垦进度研究提供理论基础。