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水利工程论文-高维动态规划试验选优及其在大型渠道工程系统设计中的应用.doc水利工程论文-高维动态规划试验选优及其在大型渠道工程系统设计中的应用.doc

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水利工程论文高维动态规划试验选优及其在大型渠道工程系统设计中的应用摘要本文用高维动态规划模型进行大型渠道工程系统的优化设计,提出了高维动态规划的试验选优方法,使高维动态规划问题的求解成为可能关键词动态规划高维优化方法渠道工程目前,动态规划的“维数灾”问题受到计算机高速存储量和计算时间的限制,在求解高维问题时,常遇困难近40年来,各国学者对动态规划的计算方法进行了多方面的探索,提出了各种方法,如旨在减少维数的拉格朗日乘子法[1]、动态规划逐次渐近法[2],聚合法[3],旨在减少离散状态数的离散微分动态规划法[4]、双状态动态规划法[5]、状态增量动态规划法[6]和不离散状态直接求解以减少计算量的微分动态规划[7]要求目标函数、约束条件三阶可微以及HRHOWSON等人1975年提出的以减少阶段数为手段的渐进优化法[7]这些方法虽然一定程度上减轻了“维数灾”,但进展并不很大作者在对大型渠道工程系统优化设计研究时也遇到了这些问题,本文另辟其径,采用文献[812]中的系统试验选优基本思想,来求解高维动态规划问题,则可在该领域内取得突破性的进展1大中型渠道工程优化设计的高维动态规划模型及求解方法11大中型渠道工程优化设计的高维动态规划模型文献[13]提出了大中型渠道工程系统的定性定量混合系统动态规划模型,模型的决策变量为各渠段纵坡II和各渠段的定性方案SI,目标函数为工程计算分析期内的总支出费用,并考虑首末水位、不冲不淤、渠道最小水位衔接和工程总投资约束为了进一步提高模型决策的精度,在文献[13]的模型基础上,再考虑以下约束1填挖土方量约束若获得满足约束条件,且使文献[13]目标函数最小的解,而渠道工程的填方量大于挖方量,附近又没有土方资源,此时文献[13]中模型获得的解就不一定为最优解,因此,还应加上填挖方量约束方程1式中VISII,SI和VISII,SI为I渠段的填方和挖方量2流量损失约束不同的衬砌方式、不同的渠道过水断面影响渠段的流量损失和投资,而输配水渠道的设计主要在于保证下游获得在一定水位时的流量,因此,在可能的情况下还应进一步考虑流量损失约束2式中H4III,SI为I渠段的流量输水损失,取决于I渠道的定性方案SI沿渠衬砌方式等、土壤性质、流量和过水断面;Q0,QN分别为渠道工程的渠首设计引水量和渠末应获得的设计流量12求解方法考虑全部约束条件,则模型为四维问题,该模
编号:201312122237406810    类型:共享资源    大小:22.64KB    格式:DOC    上传时间:2013-12-12
  
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