본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

유전자 알고리듬을 이용한 저류함수모형의 매개변수 추정에 관한 연구
A Study on Parameters Estimation of Storage Function Model Using the Genetic Algorithms

박봉진   (한국수자원공사 특수사업본부 굴포천건설사무소한국수자원공사 낙동강사업본부 건설처, 한국수자원공사 수자원연구소CC0186824  ); 차형선  김주환 
  • 초록

    본 연구에서는 자연계의 적응 및 도태에 의한 Darwin의 진화과정을 수학적으로 체계화시킨 유전자 알고리듬(genetic algorithm)을 다목적댐의 홍수추적모형으로 사용되고 있는 저류함수법의 매개변수 추정에 적용하였다. 유전자 알고리듬은 생명체의 자연도태 원리를 수학적인 학습영역으로 적용한 탐색 알고리듬의 일종으로 매개변수의 추정은 개체유전과 적자생존법칙을 통해 설정된 모형의 성능을 개선시켜 나감으로써 최적값에 도달하게 된다. 수문순환계의 복잡한 과정을 개념적으로 모형화한 저류함수모형에 대한 유전자 알고리듬의 적용성을 평가하기 위하여 대청댐의 홍수기록을 선정하여 매개변수를 조정하고 검증을 위하여 사용하였다. 여기서, 각 홍수사상은 기존의 경험공식에 의해 산정된 매개변수값으로 모의하였고 유전자 알고리듬에 의한 매개변수의 보정은 50세대로 한정하여 3회씩 실시하여 비교·분석하였다. 그 결과 유전자알고리듬을 적용했을 때에 보정전과 비교하여 첨두홍수량 및 첨두홍수량의 도달시간 등 모든 면에서 향상되었으며 민감도 분석결과에서는 매개변수 Rsa, f1의 민감도가 가장 큰 것으로 나타났다. 이를 토대로 수문계에서 강우-유출모형인 저류함수법의 매개변수 산정에 대한 유전자 알고리듬의 적용성을 입증하였으며, 저류함수모형의 적용시 매개변수 산정을 위하여 사용되고 있는 경험공식과 비교·검토함으로써 홍수조절업무에 개선에 활용하고자 하였다.


    In this study, the applicability of genetic algorithms into the parameter estimation of storage function method for flood routing model is investigated. Genetic algorithm is mathematically established theory based on the process of Darwinian natural selection and survival of fittest. It can be represented as a kind of search algorithms for optima point in solution space and make a reach on optimal solutions through performance improvement of assumed model by applying the natural selection of life as mechanical learning province. Flood events recorded in the Daechung dam are selected and used for the parameter estimation and verification of the proposed parameter estimation method by the split sample method. The results are analyzed that the performance of the model are improved including peak discharge and time to peak and shown that the parameter Rsa, and f1 are most sensitive to storage function model. Based on the analysis for estimated parameters and the comparison with the results from experimental equations, the applicability of genetic algorithm is verified and the improvements of those equations will be used for the augmentation of flood control efficiency.


  • 참고문헌 (13)

    1. PC-그래픽을 이용한 다목적 댐 홍수관리 종합 컴퓨터 시스템 개발연구 , 한국수자원공사 , 연구보고서 / v.,pp.,
    2. 다목적댐 홍수유출해석 및 홍수기 저수지 운영프로그램 설명서 , 한국수자원공사 , 연구보고서 / v.,pp.,
    3. 최적화 기법에 의한 저류함수 모형의 자동보정 , 고석구;안상복;윤재홍 , 수자원연구소 연구발표논문집 / v.,pp.33-44,
    4. Genetic algorithms in pipeline optimization , Goldberg,D.E. , J. of Computing in Civil Engineering / v.1,pp.128-141,
    5. Goldberg,D.E. , Genetic algorithms in search, optimization, and machine learning / v.,pp.,
    6. 최적화 기법에 의한 저류함수 유출모형의 자동보정 , 심순보 , 대한토목학회논문집 / v.12,pp.127-137,
    7. 신경회로망을 이용한 하천유역의 수문학적 예측에 관한 연구 , 김주환 , 박사학위논문, 인하대학교 / v.,pp.,
    8. 저류함수법의 시변성 매개변수 조정에 퍼지이론 도입에 관한 연구 , 이정규;이창해 , 한국수자원학회지 / v.29,pp.149-159,
         
    9. Holland,J. , Adaptation in natural and artificial systems / v.,pp.,
    10. Genetic algorithms in pipe network optimization , Murphy,L.J.;Simpson,A.R. , Research Report No. R93 / v.,pp.,
    11. Peak-flow forecast with genetic algorithm and SWMM , Shie,Y.L.;Weng,T.C.;Jaya,S.R. , Journal of Hydraulic Engineering / v.121,pp.613-617,
    12. The genetic algorithm and its application to calibrating conceptual rainfall-runoff models , Wang,Q.J. , Water Resources Research / v.27,pp.2467-2482,
    13. Kimura,T. , Run-off calculation method / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. Jeong, Gwang-Sik ; Yu, Cheol-Sang ; Kim, Jung-Hun 2001. "Estimation of the WGR Multi-dimensional Precipitation Model Parameters using the Genetic Algorithm" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 34(5): 473~486     
    2. Kang, Min-Goo ; Park, Seung-Woo ; Im, Sang-Jun ; Kim, Hyun-Jun 2002. "Parameter Calibrations of a Daily Rainfall-Runoff Model Using Global Optimization Methods" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 35(5): 541~552     
    3. Kim, Jin Hoon ; Yoon, Won Jin ; Bae, Deg Hyo 2005. "Real-Time Application of Streamflow Forecast Using Precipitation Forecast" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 38(1): 11~23     

 저자의 다른 논문

  • 박봉진 (17)

    1. 1996 "폐합형수계 모형에 의한 부정류 해석" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 29 (5): 129~138    
    2. 1997 "대청댐 방류에 따른 금강 하류부의 홍수추적" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 30 (2): 131~141    
    3. 2003 "우리나라의 하천특성을 고려한 하천자연도 평가의 제안" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 36 (6): 92~103    
    4. 2005 "하천의 생물서식처 복원을 위한 하천자연도평가 : I. 평가방법의 제안" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 38 (1): 37~48    
    5. 2005 "하천의 생물서식처 복원을 위한 하천자연도평가 : II. 평가방법의 적용" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 38 (1): 49~57    
    6. 2005 "영천댐 건설이 금호강의 어류 서식환경에 미치는 영향에 관한 평가" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 38 (9): 771~778    
    7. 2005 "하천의 어류 서식환경을 고려한 생태학적 추천유량 산정" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 38 (7): 545~554    
    8. 2005 "하천공간정비계획을 위한 하천구역구분과 기능공간배치 평가방법의 제안" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 38 (2): 78~88    
    9. 2006 "하천 생물 서식처 평가를 위한 하천 자연도와 수질의 상관성 분석" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 39 (8): 637~644    
    10. 2007 "하천의 기술력 확보 방안" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 40 (7): 24~30    

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
  • NDSL :
  • 한국수자원학회 : 저널
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠
이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기