[发明专利]基于D‑S证据理论的水库适应性调度方法

权利要求书

1.一种基于D-S证据理论的水库适应性调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.利用全球大气环流模型、降尺度技术预测未来研究时间内的气温和降水，以此预测结果作为水文模型的输入来预测径流，将来自不同全球大气环流模型输出的径流预测结果作为多个未来气候变化情景；

步骤2.以每一个潜在的气候变化情景作为D-S证据理论中的焦元θ，进而构成D-S证据理论中的识别框架Θ，其旨于识别在未来多种可能的气候变化条件下，各个气候情景发生的概率大小；

步骤3.将等概率、由相对于历史多年平均年径流的特征参数变化构成的概率、由相比于历史同期月径流变幅构成的概率作为三条证据，定义相应的基本概率分配函数m₁、m₂和m₃；

步骤4.利用基于Jousselme距离的修正D-S合成规则，实现三条证据合成，求得各个情景的合成概率m₁₂₃，由于各个情景的互斥性，问题简化为单焦元问题，上下限均等于合成概率m₁₂₃；

步骤5.各个情景的权重α等于信任函数，情景权重为下一步耦合多个情景来提取适应性调度方案提供基础；

步骤6.以所有情景的多年平均效益的加权平均值最大化为优化目标，构建水库优化调度模型，设置调度函数型式为线性，利用模拟优化法对调度函数的参数进行优化，得到基于D-S证据理论的适应性调度方案。

2.根据权利要求1所述的基于D-S证据理论的水库适应性调度方法，其特征在于：

在所述步骤2中，识别框架的表达式为：

Θ＝{θ₁,...,θ_k,...,θ_s}(1)

式中：Θ为识别框架，表明未来气候变化有S个可能的情景构成。

3.根据权利要求1所述的基于D-S证据理论的水库适应性调度方法，其特征在于：

在所述步骤3中，

1)等概率的基本概率分配函数表达式为：

m₁(A_k)＝1/S(2)

式中：m₁(A_k)是第k个气候情景的等概率形式的基本概率分配函数；A_k表示第k个气候变化情景；S为所有可能的未来气候情景；

2)由相对于历史多年平均年径流的特征参数变化构成的基本概率分配函数为：

m2(Ak)=13[Pmean(Ak)+PCv(Ak)+PCs(Ak)]---(3)]]>

Pmean(Ak)=|Q‾kF-Q‾H|Σk=1S|Q‾kF-Q‾H|---(4)]]>

PCv(Ak)=|CvkF-CvH|Σk=1S|CvkF-CvH|---(5)]]>

PCs(Ak)=|CskF-CsH|Σk=1S|CskF-CsH|---(6)]]>

式中：m₂(A_k)是第k个气候变化情景的由相对于历史多年平均年径流的特征参数变化构成的基本概率分配函数，它是多年平均年径流的三个特征参数的变化的平均值；上标H/F分别表示历史时期和未来时期；P_mean(A_k)、P_Cv(A_k)、P_Cs(A_k)依次是均值离差系数Cv、离势系数Cs的概率；

3)由相比于历史同期月径流变幅构成的基本概率分配函数为：

m3(Ak)=HkΣk=1SHk---(7)]]>

Hk=-Σr=1NUMkpk,rln pk,r---(8)]]>

pk,r=ndk,rΣr=1NUMkndk,r---(9)]]>

Δi,j,k=Qi,j,kF-Qi,jHQi,jH---(12)]]>

式中：m₃(A_k)是第k个气候变化情景的由相比于历史同期月径流变幅构成的基本概率分配函数；上标H/F分别表示历史时期和未来时期；是第i时段第j年第k个气候变化情景下的预测径流；是第i时段第j年的历史实测径流；Δ_i,j,k是第j年第k个气候变化情景下未来径流相比于历史同期实测径流在月尺度上的相对变幅，同一情景下所有时段的相对变幅可以步长为ds划分为多个变幅区间；NUM_k是第k个气候变化情景下的变幅区间总数，其计算是基于向上取整函数nd_k,r是符合第k个气候变化情景下的第r个变幅区间上下限的相对变幅Δ_i,j,k的数量；#()是用于统计满足条件的相对变幅的数量；p_k,r是第k个气候变化情景下第r个变幅区间上相对变幅数量占所有时段的比值，对于不存在变幅数值的区间，满足的条件；H_k是Shannon熵。