68、降低调优方法计算成本的策略

降低调优方法计算成本的策略

1. 模拟模型与模拟域特征

在河流和运河的波浪模拟中，采用了由阿根廷国家水研究所（INA）开发的模拟模型，该模型可计算波浪在其中的传播情况。模拟过程中，重点关注的输出数据是15个测量站处的河流水位高度。

模拟模型的拟合参数中，对输出数据影响最大的是粗糙度系数，即“曼宁系数”和“曼宁边缘系数”。此模型将河床离散为76个截面，每个截面都需要提供相应的曼宁系数值。一次完整的模拟运行，需提供一组由76个截面的边缘和平面曼宁值组成的调整参数。每个截面又分为河床和平面子部分，每个子部分都要有对应的参数值。

模拟结束后，会生成模拟时间序列，这是每次完整运行针对每个站点、每个配置场景所产生的输出，包含了模拟期间的每日河流水位高度。同时，还有一组观测数据时间序列，这是15个监测站在11年期间每日记录的真实河流水位高度，用于验证模拟输出结果。

2. 提出的方法

为降低拟合参数的搜索空间，提出了一种校准方法，该方法借助一个数据库，其中存储了真实系统的历史事件、模拟系统的历史事件以及模拟器的最佳拟合参数历史。

此方法以拟合模型为核心，该模型可分为以下功能模块：
- 检查模拟 - 现实（CSR） ：检查模拟器输出的时间序列与观测到的真实数据时间序列是否具有可接受的相似性。
- 模拟触发（SS） ：使用新的模拟器输入参数触发模拟，以获得最佳拟合输出。
- 设置/获取过去事件（SGPE） ：负责数据库中事件的读写以及事件的特征化。

下面详细介绍各功能模块：