南水北调东线水量调度仿真系统研究与开发

南水北调东线水量调度仿真系统研究与开发

王晓辉[1]2003年在《南水北调仿真系统中的地理信息系统的应用研究》文中提出东线、中线工程是南水北调工程的重要组成部分,它们的建成对缓解黄淮海平原东部、山东半岛、京津及华北地区水资源短缺,改善受水区生态环境,促进该地区经济和社会的可持续发展具有重大意义。为了全面掌握南水北调受水区和供水区的相关信息,对该工程进行系统仿真显得非常必要,这不仅可以全面的模拟该工程未来的水资源调度状况、水质变化状况以及水利工程运行情况,而且更有助于在工程投入使用之前对系统进行及时诊断和预测,为相关决策提供依据。论文取得的成果如下: ①应用地理信息系统技术建立仿真平台;由于地理信息系统对空间数据的存储、管理、查询所特有的强大功能使得其成为南水北调仿真系统必不可少的模块。作为南水北调仿真系统中GIS子系统的应用研究,本文在充分掌握现有GIS技术的基础上,结合南水北调东、中线工程的具体特点,根据南水北调工程规划原则,应用系统仿真和地理信息系统技术,建立仿真平台,开发南水北调仿真系统中的地理信息系统软件工程,以期更加直观更加科学地对工程的各种规划方案进行仿真显示。 ②开发出具有良好操作性、分布式的软件系统;南水北调各个仿真子系统中各种规划方案的仿真结果都能够在该系统中得到直观的显示,为进行相关决策提供了有力的支持。采用软件工程技术使得该系统作为南水北调工程系统仿真的一个子系统和大系统有很好的兼容性,同时也可以作为一个独立的系统单独运行。良好的人机界面、使用方便、易扩展和分布式的工作特点,使得该系统符合当前计算机发展趋势的要求。 ③论文的最后利用该平台综合显示了南水北调工程各个仿真子系统的仿真结果,并且利用网络技术,使其与电子沙盘子系统及叁维场景子系统实现联网,使叁个仿真显示子系统实现互动,从而可以实现从不同角度全面的观察整个工程的情况。

赵勇[2]2002年在《南水北调东线水量调度仿真系统研究与开发》文中指出黄河、淮河和海河流域水资源紧张,已经成为制约该地区经济和社会发展的“瓶颈”,并且对生态环境产生了严重影响,为了解决水资源短缺的状况,南水北调工程动工实施的呼声越来越高。本文以南水北调东线工程为对象,从水量调配的角度分析了工程的可行性,建立南水北调东线水量调度仿真系统,为决策提供支持。 针对南水北调东线工程跨流域调水的复杂性,本论文采用系统分析的方法建立了南水北调东线工程水量调度模型;利用具有跨平台功能的面向对象的JAVA语言和基于客户服务器结构的Sybase数据库建立了南水北调东线水量调度仿真系统;该系统具有良好的功能,有利于系统的维护和推广。本论文探讨了将系统仿真和基于数理统计的仿真试验方法应用于调水工程的决策分析,并取得了很好的效果。本次研究结果表明南水北调东线工程调水量满足调水沿线的需水要求,黄河以南、黄河以北均有较高的保证率,调度过程合理。

孟文杰[3]2003年在《南水北调中线工程水量调度仿真研究》文中指出南水北调中线工程是南水北调工程的重要组成部分,它对于缓解京、津、华北地区水资源短缺,改善受水区生态环境,促进该地区经济和社会的持续稳定发展具有重大作用。中线工程供水区与受水区的自然条件复杂,水资源时空分布不均衡,大、中型水利工程众多,如何协调好系统内各地区、各部门之间的用水矛盾,研究满足系统最佳效益前提下各水库所应遵循的调度方式,以揭示工程未来运行中可能出现的问题,是工程规划设计和运行管理中亟待解决的重要课题。本文根据南水北调中线工程规划原则,针对工程规划的各种方案,主要是近期方案,应用系统仿真的理论建立仿真模型,开发南水北调中线工程水量调度仿真平台。本仿真系统的研究不仅为规划方案论证和决策提供依据,也为工程的实际运行提供依据,对水资源的合理配置有重要意义。另外该仿真系统作为南水北调工程系统仿真的一个子系统,与大系统有很好的兼容性;同时也可作为一个独立的系统运行,具有良好的人机交互界面、使用方便、通用性强等特点,符合当前计算机软件发展的趋势。 本文最后利用该仿真平台模拟了中线工程的调水过程,进行了一系列的仿真试验,得出在实施近期调水方案后,中线调水不会对汉江中下游用水造成太大影响,调水对缓解京、津及华北地区的缺水有重要作用。

田昕[4]2007年在《基于多Agent的南水北调水资源供需协商研究与仿真》文中研究说明南水北调工程是国家资源优化配置以及区域经济可持续发展的大型战略工程。市场经济体制下,南水北调东线水资源调度管理系统是一个复杂适应系统,而CAS理论和多Agent技术是研究复杂适应系统的有效途径之一。本文运用CAS理论和多Agent技术对南水北调东线水资源的调度管理做初步的理论研究。随着时代的发展,水资源开发、配置和调度管理的理念、体制和技术方法正由过去的“以需定供”、“技术经济寻优”向“以供控需,统一管理”、“沟通与协调”过渡和发展。本文首先从水资源调度管理系统的层次结构以及CAS特征分析开始,对东线水资源调度管理系统中的各实体进行主体角色划分,建立了基于供需聚集体的供需二叉树模型,并对供需与调度中的“沟通与协调”进行分析,提出了一个合适的基于多Agent的水资源供需协商模型(A Mutli-agent-based Supply&Need Negotiation Model of Water Resource,MASNNMWR),对如何通过供需双方的协商交互达成一致进行了设计,实现水资源配置的“以供控需”与“沟通与协调”。最后利用Swarm平台进行仿真试验,对将来的水资源的利用和发展趋势做一个预测,具有重要的理论意义和实践价值。

牛文娟[5]2007年在《基于系统演化算法的水资源多Agent系统建模仿真研究》文中认为本文深化复杂适应系统理论在水资源系统研究中的应用,综合运用复杂性科学、水资源优化配置、人工智能、计算机仿真等学科的相关理论和方法,结合我国南水北调东线水资源系统的实际,从理论分析和技术实现的角度对水资源复杂适应系统进行研究。首先,本文在介绍水资源优化配置、复杂系统和复杂性科学理论、智能Agent理论、一般的复杂适应系统特性、概念、研究方法的基础上,运用复杂适应系统理论对水资源系统进行解析,确定了水资源复杂适应系统研究的基本方法,建立了水资源多Agent系统的概念。其次,本文研究了水资源多Agent系统的建模,主要包含两部分内容:单Agent抽象和建模,以及系统整体建模。单Agent抽象和建模是在对水资源系统分析的基础上抽象出水资源系统中的Agent,并根据水资源系统Agent的特点,引入智能Agent的研究成果,建立单Agent的理论和结构模型,将经济学研究中对人类行为方式的研究融合到水资源Agent建模的研究中。系统整体建模研究水资源多Agent系统的整体模型,主要考虑如何将单Agent进行组织和协调,实现水资源多Agent系统的协作和进化,以完成水资源多Agent系统的整体目标。在此,本文引入了协同进化机制,建立了水资源多Agent系统的整体协作模型。接着,本文研究了将水资源系统中的Agent和多Agent系统从概念模型的表达方式向仿真模型的表达方式进行转化。从分析Agent的学习机制入手,建立了水资源多Agent系统的基于遗传算法的叁层演化优化模型。从微观个体行为优化级、微观个体交互作用级和宏观系统演化优化级叁个层次对优化算法进行了研究。对每一层的优化模型进行了详细的论述,并用具体的例子进行仿真,为后续的水资源多Agent系统仿真框架的建立奠定技术基础。然后,本文研究了水资源复杂适应系统的仿真问题,对水资源复杂适应系统仿真理论进行了介绍,对基于Agent的仿真技术及其应用进行了探讨,并建立了水资源多Agent系统的仿真框架。最后,作为水资源复杂适应系统理论的实践应用,本文对南水北调东线工程水资源优化配置问题进行了仿真研究。在了解南水北调东线工程概况的基础上,应用本文建立的水资源复杂适应系统的理论和方法建立了仿真模型,并进行编程实现,然后对仿真结果进行了分析。

顾颖, 颜志俊, 彭岳津[6]2008年在《南水北调东线工程水量调度仿真研究》文中研究说明应用仿真技术对南水北调东线工程水量调度进行了模拟,建立了南水北调东线调水仿真模型。南水北调东线工程调水仿真模型对东线工程所经过的黄河以南5个湖泊、13级提水泵站,黄河以北的4个水库的水量调度联合运行进行了模拟计算,模型既模拟了东线工程范围内各湖泊、洼淀间的水力关系,也模拟了供水区的水资源供需关系,取得了较好的成果,可以为有关部门的决策提供背景材料和决策依据。

魏晓东[7]2006年在《基于Multi-Agent南水北调东线快速调水研究与仿真》文中指出南水北调工程是国家资源优化配置以及区域经济可持续发展的大型战略工程。本文提出把CAS(复杂适应系统)理论和多Agent建模思想引入南水北调东线工程中,对东线工程的应用管理如何优化进行研究。 本文分析了南水北调水资源配置的特点和多Agent建模方法的特点和优点,根据东线调水组织结构特点提出了一种多Agent多层次模型,在该模型中构造了监控Agent用于控制模型的进化,用层次模型提高多Agent交互协作效率并使系统搭建容易。 论文首先介绍了复杂系统研究的成果,主要是CAS理论以及基于Agent的建模方法。然后根据东线调水组织结构特点提出了一个多Agent多层次模型,分析了这个模型的一些特点,该模型可以通过Agent之间以及Agent与环境之间的交互,可以对自身的结构和行为方式进行优化。最后,利用上述模型对南水北调东线快速调水这一问题作了仿真,仿真结果表明模型可以对快速调水算法进行优化。

王文杰, 吴学文, 方国华, 闻昕[8]2015年在《南水北调东线工程江苏段水量优化调度研究》文中指出在对南水北调东线工程沿线水资源系统进行分析和概化的基础上,建立了江苏段水量优化调度数学模型,提出了一种基于改进遗传算法的模型求解方法,并针对叁种不同保证率工况进行了模拟计算。结果表明,对比常规调度,该方法能有效降低系统总缺水量及工作能耗,使系统水资源得到更为科学合理的配置,具有很好的应用价值,为南水北调东线工程的运行管理及未来实时优化调度提供了新的思路。

戴治波[9]2006年在《南水北调东线水资源调度多Agent模型与协作分析》文中指出水资源优化配置与实时调度运行是东线工程中复杂的系统,随着时代的发展,水资源开发、配置和调度管理的理念、体制和技术方法正由过去的“以需定供”、“技术经济寻优”向“以供控需,统一管理”、“沟通与协调”过渡和发展。 而CAS理论和多Agent技术是研究复杂系统的有效途径,本文运用CAS理论和多Agent技术,对南水北调东线水资源调度系统(ERSNWTS)中的供需关系的“沟通与协调”机制和应用做初步的研究,以对将来的深入研究和广泛的应用做理论探索。 本文从南水北调东线水资源调度系统供需关系的现状出发,运用CAS理论对现状进行特征分析,基于特征进行Agent抽象,建立ERSNWTS系统供需关系上的多Agent模型。并将合同网协议的招标、投标、中标协作机制引入ERSNWTS系统供需关系上的多Agent协作分析,为了更好的符合ERSNWTS系统供需关系状况,设计招标状态时的信念信任矩阵和重投标状态。 利用Swarm平台进行仿真试验,对水资源的调度价格、供需状况和用水指标的分析,表明该模型是有效的、符合水资源管理的发展趋势。

杨方廷, 赖纯洁[10]2002年在《南水北调工程仿真系统》文中认为南水北调工程仿真系统是一大型仿真系统,本文对该系统进行了系统的描述和分析,同时对系统的设计思想、理论和方法等也进行了说明和介绍。该仿真系统支持目前决策部门对南水北调工程中重点问题的分析,为南水北调工程决策提供方便实用的科学分析工具和仿真平台。

参考文献:

[1]. 南水北调仿真系统中的地理信息系统的应用研究[D]. 王晓辉. 西安理工大学. 2003

[2]. 南水北调东线水量调度仿真系统研究与开发[D]. 赵勇. 西安理工大学. 2002

[3]. 南水北调中线工程水量调度仿真研究[D]. 孟文杰. 西安理工大学. 2003

[4]. 基于多Agent的南水北调水资源供需协商研究与仿真[D]. 田昕. 河海大学. 2007

[5]. 基于系统演化算法的水资源多Agent系统建模仿真研究[D]. 牛文娟. 河海大学. 2007

[6]. 南水北调东线工程水量调度仿真研究[J]. 顾颖, 颜志俊, 彭岳津. 南水北调与水利科技. 2008

[7]. 基于Multi-Agent南水北调东线快速调水研究与仿真[D]. 魏晓东. 河海大学. 2006

[8]. 南水北调东线工程江苏段水量优化调度研究[J]. 王文杰, 吴学文, 方国华, 闻昕. 南水北调与水利科技. 2015

[9]. 南水北调东线水资源调度多Agent模型与协作分析[D]. 戴治波. 河海大学. 2006

[10]. 南水北调工程仿真系统[J]. 杨方廷, 赖纯洁. 系统仿真学报. 2002

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