OBF-file

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EVO.png BlueM.Opt | Download | Usage | Development

BlueM.Opt input files: MOD · OPT · OBF · CON

Versionen:

Diese Datei definiert die Ziele für die Optimierung. Jede Zeile entspricht einer Zielfunktion.

Die Datei muss den gleichen Namen wie der Simulations-Datensatz haben, aber mit der Endung .ZIE, und muss sich im Simulations-Arbeitsverzeichnis befinden.

The file is divided into several blocks, each of which is optional. Each block is identified by its heading:

  • Series: This block defines objective functions that are based on a comparison of simulation time series with a reference time series.
  • Values: This block defines objective functions that are based on a comparison of simulation result values with a reference value (so far only functional for SWMM applications, see Bug 414).
  • ValueFromSeries: This block defines objective functions that are based on a comparison of values that are computed from simulation time series with reference values.
  • IHA-Analysis: This block defines objective functions based on the Indicators of Hydrologic Alteration (IHA).
  • SKos: Damages and Costs
  • Aggregate: Aggregate objective functions

File format

*Objective functions
*===================
*
*Series
*------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|----------------------------------------|---------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak | Datei | SimGröße   | ZielFkt | EvalZeitraum |         Referenzreihe                  | IstWert |
*|     |               |         |   |       |       |            |         | Start | Ende | RefGröße | Datei                       |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|----------|-----------------------------|---------|
 |  P  | NashSutcliffe |         | - |       |  WEL  | B401       | NashSutt|       |      |          | Zeitreihe.zre               |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|----------|-----------------------------|---------|
*
*Values
*------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|------------------|----------------|---------|---------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak | Datei |   SimGröße | ZielFkt | Zielgröße        | OptGröße       |         | IstWert |
*|     |               |         |   |       |       |            |         | (Block)          | (Spalte)       | RefWert |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|------------------|----------------|---------|---------|
 |  P  | OutfallLoad   |         | - |       |  RPT  |            |  Diff   | OutfallNode      | AvgFlow        |     0   |         |
 |  S  | Speicher      | Becken  | - |    +  |  BLZ  | B401       |         | Speicher         | maxVolume      |         |         |
 |  S  | Speicher      | Becken  | - |    +  |  BLZ  | B701       |         | Speicher         | maxVolume      |         |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|------------------|----------------|---------|---------|
*
*ValueFromSeries
*---------------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|-------------------|---------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak | Datei |   SimGröße | ZielFkt | EvalZeitraum |   Referenzwert    | IstWert |
*|     |               |         |   |       |       |            |         | Start | Ende | WertTyp | RefWert |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|---------|---------|---------|
 |  P  | OutfallLoad   |         | - |       |  WEL  | B401_2AB   |  Diff   |       |      |         |         |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|---------|---------|---------|
*
*IHA-Analysis
*------------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|-----------|-------------------------------|----------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak | Datei | SimGröße   | ZielFkt   |         Referenzreihe         | IstWert  |
*|     |               |         |   |       |       |            |           | RefGröße | Datei              |          |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|-----------|----------|--------------------|----------|
 |  P  | IHAGesamt     |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   |           | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHAQuantity   |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Quantity  | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHAExtremes   |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Extremes  | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHATiming     |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Timing    | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHAFrequency  |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Frequency | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHARate       |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Rate      | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|-----------|----------|--------------------|----------|
*
*SKos
*----
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak |
*|     |               |         |   |       |
*|-----|---------------|---------|---|-------|
 |  P  | Baukosten     |         |   |       |
*|-----|---------------|---------|---|-------|
*
*Aggregate
*---------
*
*|-----|---------------|---------|---|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R |
*|-----|---------------|---------|---|
 |  P  | Beckengesamt  | Becken  |   |
*|-----|---------------|---------|---|

Die Breite der Spalten darf bei Bedarf angepasst werden, nur alle "|"-Zeichen müssen erhalten bleiben!

Ein "*" am Anfang einer Zeile führt dazu, dass die Zeile ignoriert wird.

Explanation

Common parameters

The blocks "Series", "Values", "ValuesFromSeries" and "IHA-Analyses" share a set of parameters.

Parameter Beschreibung
Opt Angabe, ob es sich um ein Primärziel handelt (P) oder nicht (N). Wenn nicht, handelt es sich um ein Sekundärziel, die zwar immer ausgewertet wird, aber nicht für die Optimierung herangezogen wird.
Bezeichnung Bezeichnung des Ziels (beliebig)
Gruppe Group name for aggregated objective functions
Richtung
  • -: Die Zielfunktion soll minimiert werden (Standard)
  • +: Die Zielfunktion soll maximiert werden (hierzu wird der evaluierte Zielwert mit -1 multipliziert, siehe Bug 303)
Operator oder Faktor
  • +: Der Zielwert wird zur Gruppe addiert
  • -: Der Zielwert wird von der Gruppe subtrahiert
  • 2; 0.5; -10: Ein Faktor, mit dem der Zielwert multipliziert und dann zur Gruppe addiert wird.
Datei Die Ergebnisdatei, aus der das Simulationsergebnis ausgelesen werden soll [WEL, KWL, ASC, BIL, PRB (Bug 220)]
SimGröße Die Simulationsgröße, auf dessen Basis der Qualitätswert berechnet werden soll
ZielFkt Gibt an welche Zielfunktion verwendet werden soll.
  • AbQuad: Abweichung der Fehlerquadrate
  • NashSutt: Nash-Sutcliffe Koeffizient[1]
abgeänderte Formel mit 0 < E < ∞ :
[math]\displaystyle{ E=\frac{\sum_{t=1}^T\left(Q_{gem}^t-Q_{sim}^t\right)^2}{\sum_{t=1}^T\left(Q_{gem}^t-\overline{Q_{gem}}\right)^2} }[/math]
  • Diff: Differenz
  • nÜber: Relative Anzahl der Zeitschritte mit Überschreitung des Referenzwerts/der Referenzreihe [%]
  • sÜber: Summe der Überschreitungen des Referenzwerts/der Referenzreihe
  • nUnter: Relative Anzahl der Zeitschritte mit Unterschreitung des Referenzwerts/der Referenzreihe [%]
  • sUnter: Summe der Unterschreitungen des Referenzwerts/der Referenzreihe
  • Korr: Bestimmtheitsmaß (einfache lineare Regression) 0 ≤ R² ≤ 1:
[math]\displaystyle{ R^2 = \frac{s^2_{xy}}{s^2_x \cdot s^2_y} }[/math]
  • Volf: Volumenfehler [%]
IstWert
(optional)		 Ein Wert, der in den Diagrammen als Vergleichswert angezeigt wird.


"Series"

Parameter Beschreibung
EvalZeitraum
(optional)		 Bestimmt den Zeitraum, für den die Zielfunktion ausgewertet werden soll.

Format: dd.mm.yyyy hh:mm
Wenn nicht angegeben, wird der Simulationszeitraum verwendet.

RefGröße
(nur bei Referenzreihen und .WEL als Referenzdatei)		 Gibt an welche Spalte der .WEL Referenzdatei zum Vergleich herangezogen werden soll.
RefDatei Der Dateiname der Referenzreihe (.zre oder .wel)
Achtung: Die Zeitschrittweite der Referenzreihe muss mit dem Zeitschritt der Simulation übereinstimmen! (siehe Bug 218)


"Values"

Parameter Beschreibung
Zielgröße (Block) Angabe, in welchem Abschnitt (Block) sich die Zielvariable befindet.
OptGröße (Spalte) Angabe der Zielvariablen im Block.
RefWert Der zu vergleichende Referenzwert

Bei jeder Anwendung ist der Parameter OptGröße an die jeweilige Zielgröße gebunden, es gibt also nur bestimmte Kombinationen.

Anwendung Zielgröße (Block) OptGröße (Spalte)
SWMM NodeFlooding HoursFlooded
SWMM NodeFlooding MaxFloodRate
SWMM StorageVolume AvgVolume
SWMM StorageVolume AvgPctFull
SWMM StorageVolume MaxVolume
SWMM StorageVolume MaxPctFull
SWMM StorageVolume MaxOutflow
SWMM OutfallLoad MaxFlow
SWMM OutfallLoad FlowVolume
SWMM OutfallLoad Pollutant_[no]
SWMM Pumping OnlineTime
SWMM Pumping TotalEnergy

Bei der OptGröße Pollutant_[no] können bis zu fünf Stoffe ausgewertet werden, für [no] ist dann entsprechend 01 / 02 / 03 / 04 / 05 einzusetzen, also z.B. Pollutant_02 für den zweiten Stoffparameter.

"ValueFromSeries"

Parameter Beschreibung
EvalZeitraum
(optional)		 Bestimmt den Zeitraum, für den die Zielfunktion ausgewertet werden soll.

Format: dd.mm.yyyy hh:mm
Wenn nicht angegeben, wird der Simulationszeitraum verwendet.

WertTyp Gibt an wie der Wert, der mit dem Referenzwert verglichen werden soll, aus dem Simulationsergebnis berechnet werden soll.
  • MaxWert: Maximaler Wert des Simulationsergebnisses
  • MinWert: Minimaler Wert des Simulationsergebnisses
  • Average: Durchschnittlicher Wert des Simulationsergebnisses
  • AnfWert: Der erste wert des Simulationsergebnisses
  • EndWert: Der letzte Wert des Simulationsergebnisses
  • Summe: Summe des Simulationsergebnisses
RefWert Der zu vergleichende Referenzwert


"IHA-Analysis"

In an IHA-Analysis, a simulated flow regime as specified under Datei / SimGröße (modified flow regime) is compared to the flow regime of the time series specified under RefGröße / RefDatei (natural flow regime). The hydrologic alteration (HA) calculated for each IHA parameter is transformed from the original values ranging between -1 and ∞ to values between 0 and ∞ as described here. The transformed values are then averaged for each IHA parameter group.

Parameter Beschreibung
EvalZeitraum
(optional)		 Bestimmt den Zeitraum, für den die Zielfunktion ausgewertet werden soll.

Format: dd.mm.yyyy hh:mm
Wenn nicht angegeben, wird der Simulationszeitraum verwendet.

ZielFkt Specifies whether the evaluation of IHA parameters should be restricted to a single IHA parameter group. An empty value indicates that the average of all IHA parameter values should be used.

Possible values:

  •   (empty)
  • Quantity
  • Extremes
  • Timing
  • Frequency
  • Rate
RefGröße
(nur bei Referenzreihen und .WEL als Referenzdatei)		 Gibt an welche Spalte der .WEL Referenzdatei zum Vergleich herangezogen werden soll.
RefDatei Der Dateiname der Referenzreihe (.zre oder .wel)
Achtung: Die Zeitschrittweite der Referenzreihe muss mit dem Zeitschritt der Simulation übereinstimmen! (siehe Bug 218)

Literaturangaben

  1. ↑ Nash, J. E. and Sutcliffe, J. V. (1970): River flow forecasting through conceptual models part I — A discussion of principles, Journal of Hydrology, 10 (3), 282–290, DOI:10.1016/0022-1694(70)90255-6.
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