基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法和系统与流程

本发明涉及水文水动力技术，尤其是基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法和系统。

背景技术：

1、随着全球气候变化和城市化进程的加快，洪涝灾害对区域安全和城市发展的威胁日益加剧。区域防洪与城市排涝作为两个紧密关联且独立运作的系统，其标准的制定和实施直接影响防洪排涝的整体效果。研究区域防洪与城市排涝标准的协同方法，对于提高防洪排涝的综合效益、降低洪涝灾害风险、促进区域可持续发展具有重要意义，不仅有助于优化资源配置，提高投资效益，还能为制定更加科学合理的防洪排涝政策提供理论支撑和技术指导。

2、当前，区域防洪与城市排涝标准的研究已取得一定进展。在区域防洪方面，研究主要集中在流域尺度的洪水模拟、防洪工程布局优化、以及基于风险的防洪标准制定等领域。城市排涝研究则侧重于城市雨水管网模拟、内涝风险评估、以及海绵城市建设等方面。同时，一些学者开始尝试将博弈论引入水资源管理和防洪决策中，探索多利益主体间的协调机制。然而，这些研究大多仍然将区域防洪和城市排涝作为相对独立的系统来处理，缺乏系统性的协同考虑。

3、尽管研究取得了一定进展，但在区域防洪与城市排涝标准的协同方面仍存在一些关键技术问题，比如何考虑区域差异对防洪排涝决策的影响，实现更加精细化、差异化的标准制定。这对于实现区域防洪与城市排涝标准的有效协同至关重要。

技术实现思路

1、发明目的，提供一种基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法和系统，以解决现有技术存在的上述问题。

2、技术方案，提供一种基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，包括如下步骤：

3、步骤s1、获取研究区域的基础数据，针对研究区域，构建耦合区域和城市的水文水动力模型；基于水文水动力模型对不同洪涝场景模拟，获得每一洪涝场景下的洪涝模拟数据；

4、步骤s2、调取基础数据中的经济数据并展布至预定分辨率，获得区域和城市的社会经济网格数据；基于洪涝与经济损失之间的函数关系，即洪涝损失函数，计算每一洪涝场景下的区域和城市洪涝灾害直接经济损失网格数据；

5、步骤s3、针对研究区域，构建区域防洪与城市排涝标准协同博弈模型，其中主导者为城市排涝、从属者为区域防洪；

6、步骤s4、调用预配置的算法，求解区域防洪与城市排涝标准协同博弈模型，分析博弈过程，并获得nash均衡策略，输出求解结果。

7、根据本申请的另一个方面，还提供一种基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同系统，包括：

8、至少一个处理器；以及，

9、与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，

10、所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述任一项技术方案所述的基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法。

11、有益效果：将水文水动力模型与经济损失模型相结合，实现了洪涝风险的定量评估。引入博弈论框架，将区域防洪和城市排涝视为两个博弈主体，寻求nash均衡解。并考虑了区域差异，引入子区域权重，使得方案更贴合实际情况。

技术特征：

1.基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：

3.如权利要求2所述的基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：

4.如权利要求3所述的基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，其特征在于，所述步骤s3具体为：

5.如权利要求4所述的基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，其特征在于，所述步骤s4具体为：

6.如权利要求5所述的基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，其特征在于，所述步骤s42具体为：

7.如权利要求5所述的基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，其特征在于，所述步骤s42具体为：

8.如权利要求5所述的基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，其特征在于，所述s12中，构建基于元胞自动机的wca2d二维洪水模型并预训练的过程，具体为：

9.如权利要求5所述的基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法，其特征在于，所述步骤s33还包括将研究区域分成若干子区域，并配置子区域权重，根据子区域权重，构建效用函数；

10.一种基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种基于博弈论的区域防洪与城市排涝标准协同方法和系统，构建耦合区域和城市的水文水动力模型；获得每一洪涝场景下的洪涝模拟数据；调取基础数据中的经济数据并展布至预定分辨率，获得区域和城市的社会经济网格数据；计算每一洪涝场景下的区域和城市洪涝灾害直接经济损失网格数据；针对研究区域，构建区域防洪与城市排涝标准协同博弈模型，其中主导者为城市排涝、从属者为区域防洪；调用预配置的算法，求解区域防洪与城市排涝标准协同博弈模型，分析博弈过程，并获得Nash均衡策略，输出求解结果。可以为区域与城市防洪排涝博弈提供精细化的决策提供参考，为实现区域与城市防洪排涝风险和效益整体最优提供了新的思路。技术研发人员：王磊之,胡哲,商守卫,苏鑫,李伶杰,刘勇,李曦亭,云兆得受保护的技术使用者：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/29