A water resource simulator in Python

A water resource simulator in Python
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Python 水资源模拟器

DOI:
10.1016/j.envsoft.2020.104635
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发表时间:
2020
影响因子:
4.9
通讯作者:
Tomlinson J
Tomlinson J
中科院分区:
环境科学与生态学2区
文献类型:
--
作者:
Tomlinson J

文献摘要

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介绍了一种新的广义水资源网络建模Python库Pywr。考虑到水文流入,Pywr在每个用户定义的时间步模拟整个复杂的多用途管理水系统中可定制的水分配和运行规则。该模型使用了一个低层次的接口,现有的线性规划求解器的快速优先级为基础的优化驱动的模拟。该库使用基于对象的系统,为用户提供输入数据和记录模拟输出。一种新颖的多场景模拟方法提供了一个几乎4倍的模型运行时间的改善,并支持跨场景计算鲁棒性指标。一个灵活的接口,指定多目标优化配方作为模型的输入文件的一部分。这些功能使分析师能够将先进的水规划方法(如稳健的决策和稳健的优化)应用于真实的系统。该库在GPL v3开源许可下可用,包括几个示例和一个回归测试套件。
A new generalised water resource network modelling Python library, Pywr, is presented. Given hydrological inflows, Pywr simulates customisable water allocation and operation rules throughout complex multi-purpose managed water systems at each user-defined time-step. The model uses a low-level interface to existing linear programming solvers for fast priority-based optimisation-driven simulation. The library uses an object based system for users to provide input data and record simulation outputs. A novel multi-scenario simulation method provides an almost 4-fold improvement in model run-times and supports calculating robustness metrics across scenarios. A flexible interface to specify multi-objective optimisation formulations as part of a model’s input file is included. These features enable analysts to apply advanced water planning approaches, such as robust decision making and robust optimisation, to real systems. The library is available under the GPLv3 open source licence, includes several examples and a regression test suite.
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