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龙图腾网获悉大连理工大学;交通运输部天津水运工程科学研究所申请的专利一种考虑下垫面随机性的煤炭港口低影响开发设施布局优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120354640B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510855778.9，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种考虑下垫面随机性的煤炭港口低影响开发设施布局优化方法是由王文渊;郭家琪;彭士涛;洪宁宁;彭云;徐星璐设计研发完成，并于2025-06-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑下垫面随机性的煤炭港口低影响开发设施布局优化方法在说明书摘要公布了：本发明属于绿色港口规划运营领域，公开了一种考虑下垫面随机性的煤炭港口低影响开发设施布局优化方法。包括如下步骤：收集数据；建立雨水径流模型；构建响应矩阵；生成代表性下垫面情景；建立多目标优化模型；求解优化模型；确定最优布局方案。本发明的煤炭港口低影响开发设施布局优化方法为煤炭港口雨水收集设施的规划和建设提供了科学依据，考虑了煤炭港口下垫面类型的随机性，提高了雨水收集设施布局方案的准确性和适应性。有助于提高水资源利用效率，降低运营成本，促进绿色港口建设。

本发明授权一种考虑下垫面随机性的煤炭港口低影响开发设施布局优化方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑下垫面随机性的煤炭港口低影响开发设施布局优化方法，其特征在于，步骤如下： 步骤一：数据收集与预处理； 收集煤炭港口的地理信息、气象数据、雨水管网布局图、不同下垫面类型的径流系数数据、低影响开发设施建设成本和年度运营成本数据、煤炭港口堆场堆存历史数据和煤炭港口历史雨水径流实际观测数据； 步骤二：建立雨水径流模型； 使用雨水管理模型SWMM动态模拟降雨径流过程和低影响开发设施的水文性能；根据收集到的煤炭港口的地理信息、气象数据、雨水管网布局图、不同下垫面类型的径流系数数据，建立雨水管理模型的输入文件，包括子汇水区的划分、降雨雨型及历时、雨水管网的连接关系、不同下垫面类型的设置； 步骤三：构建响应矩阵； 运行雨水管理模型，对含有种类、位置、容量的若干个低影响开发设施布局方案进行模拟，得到各低影响开发设施布局方案下不同子汇水区在各降雨情景和下垫面类型下的雨水径流流量；建立响应矩阵，其中行代表不同的低影响开发设施布局方案，列代表不同的子汇水区域下垫面类型和降雨情景组合，矩阵中的元素表示对应低影响开发设施布局方案和降雨情景下的子汇水区的雨水径流流量；通过响应矩阵，计算出任意低影响开发设施布局方案下的总径流量； 步骤四：生成代表性的下垫面类型情景； 利用K-medoids聚类算法对步骤一中收集到的煤炭港口堆场历史数据进行分析，设置聚类算法生成簇的数目为5，搜索计算下垫面类型数据点到数据集质心的距离之和，将数据点分为5个簇，聚类操作生成5个真实数据质心即为具有代表性的下垫面类型情景； 步骤五：建立多目标规划模型； 以低影响开发设施的总投资成本为目标函数1，包括固定成本、低影响开发设施建设成本和整个生命周期的运营成本；考虑不同低影响开发设施的类型、位置和面积对总投资成本的影响，以煤炭港口总径流控制率为目标函数2，使其最大化雨水收集和控制效果，减少雨水径流对港口运营和周边环境的影响；与步骤三构建的响应矩阵连通，形成基于响应矩阵的多目标规划模型，将下垫面类型的随机性作为多目标规划模型的约束条件，确保优化结果在不同下垫面类型情景下均具有可行性和有效性； 步骤六：求解优化模型； 采用NSGA-2作为优化求解算法，设置算法的参数，运行NSGA-2，对多目标优化模型进行求解，得到不同下垫面类型情景下的帕累托前沿，即一组在总投资成本和煤炭港口总径流控制率之间达到平衡的低影响开发设施布局方案； 步骤七：确定最优低影响开发设施布局方案； 通过纳什议价解在帕累托前沿上选择最优布局方案；设置纳什议价解的距离参数，在帕累托前沿上找到与理想解最接近的点，即为最优布局方案。

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