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基于集对分析的供水管网漏损预测模型

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【中文关键词】集对分析  供水管网  漏损  预测  不确定性  
【摘要】探讨了集对分析法在供水管网漏损预测中的实现途径,从同、异、反三个方面度量漏损预测样本与历史样本的相似性,建立了基于集对分析的漏损预测( SPA - LF) 模型。应用结果表明,SPA - LF 对预测过程不确定性的描述较为详细,供水管网漏点数及漏损频率预测结果均显示出SPA - LF 模型的有效性,减小了预测过程的不确定性,与灰色系统模型、指数平滑模型及神经网络模型预测结果相比,SPA - LF 模型取得了满意的预测精度。SPA - LF 模型计算简单,使用方便,可为供水管网的维护及管道更新提供决策支持。
【部分正文预览】

城市供水管网泄漏不仅浪费了大量的水资源,影响供水可靠性,还会造成管道基础的损坏,破坏供水管网及其他地下公用设施[1 - 2]。准确掌握管网漏失情况是漏损控制的基础,也是管网维护及管道更新决策的重要依据。通过分析历史漏损数据,预测未来供水管网的漏损情况,是改变供水行业被动漏损管理模式的一种有效途径,对供水管网的运营和管理具有非常重要的意义。但是,供水管网的复杂性、供水部门管理水平的限制和管网漏损原因的复杂性,导致漏损量与其影响因素之间难以建立定量关系,在一定程度上限制了多元统计回归方法的应用[3]。集对分析是一种描述系统研究对象间不确定性关系的一种有效方法,可通过联系度表达式展示关系的整体结构和局部多层次结构,在水利、资源与环境、社会经济等众多领域得到了广泛的应用[4 - 6]。为提高供水管网漏损预测的准确性,笔者应用集对分析法建立了漏损预测模型,用集对分析的同异反联系度测度供水管网漏损历史样本之间的相似性,将多个最相似历史样本的漏损情况的加权平均值作为当前漏损情况的预测值,构建了基于集对分析的漏损预测( Set Pair Analysis for Leakage Forecast,SPA- LF) 模型。

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