[发明专利]考虑指标相关性的水库群防洪调度方案优选方法

说明书

技术领域

本发明涉及洪水调度技术，尤其是一种水库群防洪调度方案的优选方法。

背景技术

水库群防洪调度是通过水库之间的配合以实现防洪减灾目标的重要非工程措施，与社会、经济、自然、生态等因素密切相关。目前较为普遍的做法是通过防洪调度模型生成一组可行的方案集，由决策者从中选择一个综合权衡各个目标效益的满意方案付诸决策。水库群防洪调度决策是一个多目标、多属性、多层次、多阶段的复杂决策过程。同时，实时防洪调度又是一个不可逆的实时动态校正过程，因此科学、准确地选择水库群防洪调度方案具有重要的理论意义和实用价值。

现有的方法有多种，主要包括有常规方法(Delphi法、功效系数法等)、多元统计方法(聚类分析法、判别分析法等)、运筹方法(DEA法、AHP法等)以及智能化决策方法(蒙特卡洛方法、人工神经网络法等)。

上述方法主要的缺点是：一是没有考虑指标相关性对决策结果的影响；二是现有方法仅针对单一水库，而未考虑流域水库群的情景。

发明内容

发明目的：一个目的是提供一种考虑指标相关性的水库群防洪调度方案优选方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种考虑指标相关性的水库群防洪调度方案优选方法，包括如下步骤：

步骤1.构建水库群防洪调度方案的指标体系；

步骤2.采用相关性分析方法衡量指标体系中各个指标之间的相关性程度，采用主成分分析法将所述指标体系转化为各指标之间相互独立的新指标体系，降低原指标体系的维度；

步骤3.采用改进的熵权法计算新指标体系中各指标的权重，

步骤4.将新指标体系及其权重作为优劣解距离法的输入，分析各调度方案的优劣程度。

在进一步的实施例中，步骤1中的指标体系包括：

目标层，用于确定最终评价方向，即以最优的水库群防洪调度方案为该目标层的指标；

准则层，用于确立评价过程中需要遵循的各项准则，包括水库防洪安全准则和防洪对象安全准则；

指标层，用于反映准则层的具体内容，即评价过程中需要采用的评价指标；

其中，水库防洪安全准则层包括调洪最高水位(Z_max)、调度期末水位(Z_e)和占用防洪库容比例(R_v)；防洪对象安全准则层包括防洪点最大流量(Q_max)、防洪点超过安全泄量的历时(T)和防洪点超额洪量(W)。

优选的，所述步骤1进一步为：

基于指标体系，构造指标数据矩阵X，

X=x11...x1n......xm1...xmn]]>

式中，x_ij为第i个防洪调度方案的第j个指标的计算值，其中，i＝1，2，…，m；j＝1，2，…，n，该指标体系包含n个参评指标，有m个待评价的水库群防洪调度方案,m,n为自然数。

优选的，所述步骤2进一步为：

步骤21.标准化所述指标系数矩阵，以消除指标之间量纲差异的影响；