复杂防洪系统调度决策支持系统研究与应用
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摘要
流域防洪系统联合调度是提高流域防洪工程体系防洪能力的重要非工程措施，本文以黄河下游包含水库、河道与分滞洪区的复杂防洪系统为实例进行了流域防洪调度决策支持系统的研究。
论文系统地综述了流域防洪调度研究的发展过程，明确指出防洪调度决策支持系统是当前研究的热点。
针对我国流域中普遍存在的并联库群结构，论文提出包含不同防洪点重要性的系数β_i和选择调度模式的变量α_i的通用目标函数，为防洪会商决策，提供了有效的人工干预接口，根据实时性要求提出动态分配防洪库容的库容分配方法，体现了相机补偿的基本思想，通过动态修正在一定程度上可以削减不确定性造成的不利影响，结合分步迭代求解技术，能最大限度体现决策者的偏好，保障解的合理性和可操作性。
论文系统描述了流域防洪调度决策支持的总体设计思想，提出了复杂防洪系统的分解原理，建立了适应不同要求的模型库，并就调度方案的快速生成和会商分析平台构建进行深入研究。
论文以黄河下游防洪系统为背景，建立包括基本信息管理、短期洪水预报、水库(群)防洪调度、会商与灵敏度分析、方案管理、水雨情频率分析等6个相对独立的子系统，并辅以友好的人机交互界面集成为黄河下游防洪调度决策支持系统，满足了群决策会商的实用性要求。
The united scheduling of basin flood control system is an important non-structural measure of flood mitigation to improve flood control ability of basin engineering system. A research on decision support system for basin flood control scheduling is presented by a case study of complicated flood control system of downstream basin of the Yellow River including reservoir, river channel, flood diversion area and flood detention area in this paper.
In this paper, the development process of basin flood control scheduling research is systematically summarized, and definitely indicates that the decision support system for flood control scheduling is a hotspot of current research.
Aim at ubiquitous parallel multi-reservoir structure in our country's basin, the universal objective function including coefficient Bi embodying a spatial significance difference at different flood control points and variable ai denoting a selection of scheduling mode is established, which provide a valid intervenor interface for flood control consultation decision. According to the real-time requirement, a model of reservoir storage allocation is proposed, which embody basic idea of phasic compensation. Passing the dynamic correction to cut down the disadvantageous influence that indetermination result in on the certain degree, joining together the step alternation solving method, this model can maximally consider bias of decision makers, ensure the rationality and practicability of the solutions.
In this paper, the total design of decision support system for basin flood control scheduling is systematically described; the decomposing principle for complicated flood control system is proposed, a models library satisfying the different requirement is established, and the quick creation of scheduling scheme and build of consultation and analysis system is thoroughly studied.
By choosing flood control system of downstream basin of the Yellow River as the background, six relatively independent subsystem is established, which includes basic information management, real-time flood forecast, multi-reservoir flood control scheduling, consultation and analysis, scheduling scheme management, frequency analysis, and assist with friendly man-machine conversation to constitutes the Yellow River downstream flood control scheduling decision support system, which can satisfy the practicability requirements of decision-making.
论文系统地综述了流域防洪调度研究的发展过程，明确指出防洪调度决策支持系统是当前研究的热点。
针对我国流域中普遍存在的并联库群结构，论文提出包含不同防洪点重要性的系数β_i和选择调度模式的变量α_i的通用目标函数，为防洪会商决策，提供了有效的人工干预接口，根据实时性要求提出动态分配防洪库容的库容分配方法，体现了相机补偿的基本思想，通过动态修正在一定程度上可以削减不确定性造成的不利影响，结合分步迭代求解技术，能最大限度体现决策者的偏好，保障解的合理性和可操作性。
论文系统描述了流域防洪调度决策支持的总体设计思想，提出了复杂防洪系统的分解原理，建立了适应不同要求的模型库，并就调度方案的快速生成和会商分析平台构建进行深入研究。
论文以黄河下游防洪系统为背景，建立包括基本信息管理、短期洪水预报、水库(群)防洪调度、会商与灵敏度分析、方案管理、水雨情频率分析等6个相对独立的子系统，并辅以友好的人机交互界面集成为黄河下游防洪调度决策支持系统，满足了群决策会商的实用性要求。
The united scheduling of basin flood control system is an important non-structural measure of flood mitigation to improve flood control ability of basin engineering system. A research on decision support system for basin flood control scheduling is presented by a case study of complicated flood control system of downstream basin of the Yellow River including reservoir, river channel, flood diversion area and flood detention area in this paper.
In this paper, the development process of basin flood control scheduling research is systematically summarized, and definitely indicates that the decision support system for flood control scheduling is a hotspot of current research.
Aim at ubiquitous parallel multi-reservoir structure in our country's basin, the universal objective function including coefficient Bi embodying a spatial significance difference at different flood control points and variable ai denoting a selection of scheduling mode is established, which provide a valid intervenor interface for flood control consultation decision. According to the real-time requirement, a model of reservoir storage allocation is proposed, which embody basic idea of phasic compensation. Passing the dynamic correction to cut down the disadvantageous influence that indetermination result in on the certain degree, joining together the step alternation solving method, this model can maximally consider bias of decision makers, ensure the rationality and practicability of the solutions.
In this paper, the total design of decision support system for basin flood control scheduling is systematically described; the decomposing principle for complicated flood control system is proposed, a models library satisfying the different requirement is established, and the quick creation of scheduling scheme and build of consultation and analysis system is thoroughly studied.
By choosing flood control system of downstream basin of the Yellow River as the background, six relatively independent subsystem is established, which includes basic information management, real-time flood forecast, multi-reservoir flood control scheduling, consultation and analysis, scheduling scheme management, frequency analysis, and assist with friendly man-machine conversation to constitutes the Yellow River downstream flood control scheduling decision support system, which can satisfy the practicability requirements of decision-making.
引文
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[1]叶秉如，水资源系统优化规划和调度，北京，水利水电出版社，2001．3
[2]钟平安，水库防洪目标函数分析，南京，水利经济，1995(1)
[3]钟平安、陈金水、陈维惠、欧存恩，实时水库优化调度决策支持系统及其应用，北京．水利水电技术，1994年第12期
[4]钟平安、胡功宇、张初旺、刘静楠，交互技术在水库群实时防洪调度中的应用研究，北京，水利水电技术，2002年第10期
[5]包为民，钟平安等，水库洪水调度系统预报子系统关键技术与功能开发，中国水利，2001(04)
[6]钟平安、李兴学、张初旺、李伟，并联水库群防洪联合调度库容分配模型研究与应用，长江科学院院报，2003(06)
[7]钟平安、邹长国、李伟、张初旺，水库防洪调度分段试算法及应用，水利水电科技进展，2003(06)
[8]钟平安、李伟、胡功宇，河道洪水反向演算问题的研究，水力发电，2003(11)
[9]陈乐湘，库群优化调度，河海大学，1997
[10]崔家骏、蔡琳、辛国荣等，黄河防洪防凌决策支持系统研究与开发，黄河水利出版社，1999
[11]李文家、石春先、李海荣，黄河下游防洪工程调度运用，黄河水利出版社，1998
[12]黄河干流水量实时优化调度模型研究，黄河水利委员会、河海大学，1996
[13]水利部长江流域规划办公室、河海大学、水利部丹江口水利枢纽管理局，综合利用水库调度，水利电力出版社
[14]郭生练．水库调度综合自动化系统，武汉水利电力大学出版社，2000
[15]董子敖，水库群调度与规划的优化理论和应用，山东科学技术出版社，
[16]唐焕文、秦学志，最优化方法，大连理工大学出版社，1994
[17]大连理工大学、国家防汛抗旱总指挥部办公室，水库防洪预报调度方法及应用，中国水利水电出版社，1996
[18]李勇、张晓华等，黄河下游漫滩洪水演进模式及“96.8”洪水演进特点分析，
人民黄河，1998(5)
[19]马秀峰，黄河的变化与防洪对策，人民黄河，1999(8)。
[20]程春田、李登峰，水库防洪调度模糊迭代方法及应用，水利学报，1999．8(8)
[21]程春田、王本德、李成林，白山、丰满水库群实时洪水联合调度系统设计与开发，水科学进展，1998．3(1)
[22]董增川，多目标决策方法及其应用，河海科技进展，1993．3(1)
[23]许自达，优化技术在防洪中的应用，河海大学出版社，1990
[24]董增川，大系统分解原理在库群优化调度中的应用(硕士论文)，河海大学，1986
[25]徐时进，库群与河道联合优化调度探讨
[26]黄志中、周之豪，水库(群)实时防洪调度进展，河海科技进展，1994．6(2)
[27]张勇传主编，优化调度理论在水库调度中的应用，湖南科学技术出版社，1985
[28]吴浩云，水利系统实时最优控制研究(硕士论文)，河海大学，1988
[29]刘佩康，澧水流域水库群防洪发电模型(博士论文)，河海大学，1993
[30]杨侃、丰景春，水库调度中逐次优化算法(POA)的收敛性研究，河海大学学报，1996．6(1)
[31]杨侃，网络分析与动态规划在水利系统规划管理中的应用研究(博士论文)，河海大学，1995
[32]胡振鹏、冯尚友，防洪系统联合运行的动态规划模型及应用，武汉水电大学学报，1988(1)
[33]都金康，周广安，水库群防洪调度的逐次优化方法，水科学进展，1994．6(2)
[34]许自达，动态规划在整体防洪优化调度中的应用，水力发电学报，1988(1)
[35]吴保生、陈惠源，多库防洪系统优化调度的一种解算方法，水利学报，1991．11(2)
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[42]王静嵩、孟炬，谈决策支持系统．信息技术．2000 (01)
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[46]Gorry G A、Scott Morton M S, A Framework for Management Information Systems, Sloan Management Review , 1971
[47]陈晓红，面向问题求解的决策支持系统，中南工业大学学报(社会科学版)，1999年3月第5卷第1期
[48]王家耀、周海燕、成毅，关于地理信息系统与决策支持系统的探讨，测绘科学，2003年3月第28卷第1期
[49]崔家骏、黄自强，开发黄河防洪决策支持系统的体会，水利水文自动化，1995(01)
[50]余达征、索丽生，关于防洪调度智能决策支持系统的分析与设计，水文，1999年第2期
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[55]王煜、杨立彬、侯传河等．利用面向对象技术开发研究水量调度决策支持系统，水科学进展，2000，11(4)
[56]王煜、王道席、王军良、王彤、杨立彬、侯传河，GIS在水量调度决策支持系统中的应用，水科学进展，2003年1月第14卷第1期
[57]王煜、杨立彬、侯传河、何宏谋、陈兴亮，方案库在水量调度决策支持系统中的应用，水电能源科学，2001年3月第19卷第1期
[58]郑淑荣、王闯，防洪减灾决策支持系统模型研究，测绘通报，2004年第1期
[59]胡铁松、万永华、冯尚友，水资源决策支持系统目前动念及展望．水科学进展，1993(3)
[60]刘健民，水资源规划管理决策支持系统的发展和应用，水科学进展，1995(3)
[61]郭生练、戴自逑、宋星原、张国庆，水文水资源决策支持系统研究的新进展，水电能源科学，1996年12月第14卷第4期
[62]郭建中、胡和平、翁文斌，中小流域防洪规划决策支持系统—Ⅰ系统研究[J]水科学进展，2001，12(2)
[63]胡和平、郭建中、翁文斌，中小流域防洪规划决策支持系统—Ⅰ个例分析[J]水科学进展，2001，12(2)
[64]唐勇、胡和平、田富强、卢麾，鳖江流域洪水预报调度决策支持系统，水科学进展，2003年5月
[65]陆定维、田秀乐、林益才，滞洪区决策支持系统的设计，水利水电科技进展，2000年8月第20卷第4期
[66]Vidette Poe ,et al. Building A Data Warehouse for Decision Support. Published, 1997
[67]彭运芳，决策支持系统和管理信息系统的关系，统计与决策，2003年第10期
[68]《HP Opensystem White Paper》,http://www.hp.com/
[69]王宗军，决策支持系统同专家系统的集成研究，系统工程与电子技术，1994年第7期
[70]尹春华、顾培亮，决策支持系统研究现状及发展趋势，决策借鉴，2002年4月第15卷第2期
[71]J. Y. Zhang, The Decision Support System for Water Management at Catchment
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[73]Wang Jia-yao. The principles of spatial information systems. Beijing: Publishing House of Science,2001
[74]Myron Hatcher. A tool kit multimedia supported group/organizational decision system, Decision Support Systems 1995
[75]Michael Bieber. On integrating hyperrnedia into decision support and other information systems. Decision Support Systems, 1994
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