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遗传算法在水资源工程中的应用研究

金菊良  
【摘要】:本文在深刻认识遗传算法(GA)运行机理的基础上,紧紧抓住“交叉”这一GA思想的精髓,把GA 的基本原理、分析技术和先进算法较完整地引入水资源工程领域,研制开发了适用于水资源工程问题的GA 具体实施方案,解决了常规方法难以解决的一系列复杂问题。本文的主要结论是: 1.为改进标准遗传算法,完善了基于二进制编码的加速遗传算法(AGA),提 出了基于实数编码的加速遗传算法(RAGA)和基于整数编码的单亲遗传算 法(IPGA)。 2.用IPGA 可求解大规模资源最优分配问题。 3.建立了基于AGA 的门限自回归模型、基于AGA 的门限回归模型、基于 AGA 的双线性模型、基于AGA 的逻辑斯谛曲线模型、基于RAGA 的投影 寻踪分类模型、基于RAGA 的投影寻踪等级评价模型、基于RAGA 的投 影寻踪门限自回归模型和基于RAGA 的投影寻踪门限回归模型。并把这些 模型成功地用于地下水位预测、海温预测、海洋冰情预测、河道洪水预 测、低温冷害预测、年径流预、江淮旱涝序列预测、日径流预测、洪水灾 情评估、水环境质量综合评价、洪水分类、小流域治理效益评价、气候区 划等一系列实际问题中。 4.用AGA 求解天然河道水面曲线、均质土坝渗流三段法计算问题、梯形明 渠临界水深计算问题和溢流坝下游收缩断面水深计算问题,简便、通用且 精度高。 5.以上结果说明,GA 在处理实际水资源工程复杂优化问题中具有广泛的应 用前景,值得进一步研究和探索。


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