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基于NSGA-Ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法技术

技术编号:43362405 阅读:20 留言:0更新日期:2024-11-19 17:46
基于NSGA‑Ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法,包括步骤:S100:获取研究区域的基础数据和监测数据,并依据上述数据利用ArcGIS和stormdesk构建道路‑管网双排水SWMM模型;S200:率定和验证道路‑管网双排水SWMM模型,确定绿色基础设施参数和灰色基础设施参数;S300:确定研究区域的灰、绿基础设施布局优化的NSGA‑Ⅱ优化算法及目标函数、决策变量、约束条件;S400:耦合道路‑管网双排水SWMM模型和NSGA‑Ⅱ优化算法得到灰、绿基础设施NSGA‑Ⅱ多目标优化模型,并基于优化模型得到帕累托Pareto前沿,作为优化方案集。本方案将蓄水池的位置、数量作为决策变量,弥补了现有技术未考虑蓄水池或蓄水池的位置、数量被固定导致的灰绿基础设施的布局优化的不科学、不合理、非最优化的局限性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市防洪排涝设施规划建设优化,尤其涉及一种基于nsga-ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法。


技术介绍

1、近年来,城市化进程的加速和气候变化的影响使得城市洪涝灾害频发,为了应对这一挑战,城市管理者和工程师们提出了灰、绿基础设施的概念,即通过整合绿色基础设施(如绿色屋顶、雨水花园、下凹式绿地和渗透铺装等)、灰色基础设施(如蓄水池等),实现城市雨水管理系统的优化。然而,由于不同基础设施之间存在复杂的相互作用,如何在有限的资源和空间条件下,科学、合理的实现灰绿基础设施多目标的布局优化,仍然是一个亟待解决的难题。

2、传统的城市排水系统设计方法主要依赖于经验和单目标优化,难以同时兼顾水安全方面的检查井总溢流量削减率、水经济方面的建设成本等多重目标。虽然绿色、灰色基础设施的优化研究取得一定的成果,但仍存在一些不足,如:(1)灰、绿基础设施优化的目标函数一般为单一目标,难以满足目前社会对于排水防涝设施建设的综合分析;(2)现有成果针对绿色基础的优化的较多,针对灰色基础设施的优化较少,尤其是探究灰色基础设施位置、数量的较少。

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【技术保护点】

1.基于NSGA-Ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的基于NSGA-Ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法,其特征在于:数字高程信息为研究区域的高程数据;

3.根据权利要求2所述的基于NSGA-Ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法,其特征在于,基于ArcGIS构建道路-管网双排水SWMM模型,包括:

4.根据权利要求1所述的基于NSGA-Ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法,其特征在于,S200中采用均方根误差RMSE率定和验证道路-管网双排水SWMM模型模拟的准确性,公式如下:

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【技术特征摘要】

1.基于nsga-ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的基于nsga-ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法,其特征在于:数字高程信息为研究区域的高程数据;

3.根据权利要求2所述的基于nsga-ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法,其特征在于,基于arcgis构建道路-管网双排水swmm模型,包括:

4.根据权利要求1所述的基于nsga-ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方法,其特征在于,s200中采用均方根误差rmse率定和验证道路-管网双排水swmm模型模拟的准确性,公式如下:

5.根据权利要求1所述的基于nsga-ⅱ算法的城市灰、绿基础设施多目标优化方...

【专利技术属性】
技术研发人员:何强陈磊柴宏祥吴浩王婷唐琪琪
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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