一种改进的混合遗传算法优化水质模型参数的设计方法

摘要

本发明提供了一种改进的混合遗传算法优化水质模型参数的设计方法，属于水质模型参数率定的最优化方法领域。其步骤为：水质模型参数率定优化设计的数据准备；改进型混合遗传算法的建立与优化；改进适应度函数；与单纯形算法的串行混合；运行算法程序，检验各算法的模拟效果，当误差达到指定标准时，完成优化。本发明克服了传统遗传算法在解决不连续、不可微、非线性程度高的水质模型参数优化时局部收敛和收敛速度慢的缺陷，达到了快速准确率定模型参数的要求。提高了综合水质模型对各研究水体的应用效率，增强了模型应用的普及性和有效性。

主权项

1、一种改进的混合遗传算法优化水质模型参数的设计方法，其主要包括以下步骤：A)水质模型参数率定优化设计的模拟对象水域的经纬度座标数据、气象数据的准备，往年实测的水质指标历史数据的准备；B)改进型混合遗传算法的建立与优化，先设置算法控制参数：优化搜索的遗传代数、种群数、交叉概率、变异概率和算法终止准则，以双精度实数编码代替二进制编码，确定选择算子、交叉算子、变异算子；C)通过确定目标函数最大值的控制策略，以及使用模拟退火算法拉伸适应度函数两种方法同时使用，以改进适应度函数，其中的控制策略是指当各个个体的误差计算值超过一定上限时，以上限为最终控制值，然后再利用适应度变尺度法进行转换；D)与单纯形算法的串行混合；E)运行算法程序，将输出结果代入模型中得出最终计算模拟结果，与模型模拟输出的曲线相对照，以计算模拟值与实际监测值建立相对误差函数相对误差，N指监测实测数据的数据量，ys，i指第i点的计算数值，yobv，i指第i点实测数值，当相对误差百分比数值达到指定标准时，完成优化。