A method for establishing a prediction model of pipe network leakage based on EPR evolutionary polynomial regression belongs to the field of urban water supply network. First the original data processing of modeling, determine the diameter, tube length and age factors; then the five kinds of pipe modeling, each pipe according to the diameter and length of tube, the weighted average number of years of age and the leakage of contents were grouped based on diameter and length, Guan Ling as independent variables, leakage for years the number of variables of the prediction models for leakage loss, the fitting degree of CoD judgment model; and the actual leak data to validate the leakage forecast model prediction ability by RMSE evaluation model; the five pipes based on the established prediction model to predict the leakage of the leakage and the number of years, and get the number of the total leakage area. The establishment of model and the determination of regional leakage number can find the pipeline with leakage risk as soon as possible in daily management, reduce the probability of accident and reduce the economic loss.
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于EPR進化多項式回歸的管網(wǎng)漏失預(yù)測模型的建立方法
本專利技術(shù)涉及一種基于EPR進化多項式回歸的管網(wǎng)漏失預(yù)測模型的建立方法，屬于城市供水管網(wǎng)領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
供水管網(wǎng)是城市的“生命線”，負責為城市輸送新鮮的“血液”，是保障城市穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的前提。供水管網(wǎng)漏失的發(fā)生，將會帶來巨大的社會影響及經(jīng)濟損失。因此，提前判斷漏失發(fā)生的高風險管道，對供水管網(wǎng)的漏失狀況進行預(yù)測，降低漏失發(fā)生的可能性，有著十分重要的意義。目前常用于供水管網(wǎng)漏失預(yù)測的模型主要有兩大類：一類是基于實驗室試驗的物理研究模型，一類是計算機模擬的數(shù)據(jù)分析模型。第一類模型的研究需要對造成管道漏失的各影響因素間的關(guān)系有著明確的認知，而實際各影響因素間關(guān)系復(fù)雜。第二類模型主要包括兩個內(nèi)容，一是基于老化機制的物理模型，此模型的構(gòu)建需要對特定的研究管道進行時間跟蹤，數(shù)據(jù)的獲取比較困難，耗費大量的時間精力；二是基于歷史漏失數(shù)據(jù)的統(tǒng)計模型，該模型的研究可以得到漏失次數(shù)與各影響因素間明確的數(shù)學關(guān)系，是當前研究的熱點。我國城市供水管網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量大，漏失數(shù)據(jù)記錄不完善，導(dǎo)致管道漏失的原因眾多且關(guān)系復(fù)雜非線性。已有精度較高的模型存在無明確模型公式的問題，而有明確公式表示的模型的精度有待提高，公式結(jié)構(gòu)有待簡化，公式獲取效率有待提升。同時目前尚無明確的理論方法對模型建立后的預(yù)測效果進行評價，并對誤差影響進行糾正。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于以上問題，本方法的目的是提供一種新的可處理大量漏失數(shù)據(jù)、挖掘非線性關(guān)系、構(gòu)建明確模型表達式、提高建模效率的基于EPR進化多項式回歸的管網(wǎng)漏失預(yù)測模型的建立方法，并對模型建立后的預(yù)測誤差影響的糾正提...
【技術(shù)保護點】
一種基于EPR進化多項式回歸的管網(wǎng)漏失預(yù)測模型的建立方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：第一步：預(yù)測模型建立的前期數(shù)據(jù)準備。(1)信息完善：在城市供水管網(wǎng)的地理信息系統(tǒng)(Geographic?Information?System，GIS)的漏失系統(tǒng)中，完善漏失管道的相關(guān)信息，包括管材、管徑、管道埋設(shè)時間、管道編號、管長、漏失事件接報時間；(2)信息編碼：根據(jù)影響因子的屬性不同，管道管材作為不連續(xù)變量，管道管材分別為：鋼管、球墨鑄鐵管、普通鑄鐵管、鍍鋅管、鋼塑復(fù)合管；(3)信息初步處理：將同一根管道的漏失事件接報時間減去管道埋設(shè)時間，得到該管道發(fā)生漏失時的年齡，即管齡；第二步：影響因子的確定根據(jù)發(fā)生漏失管道的完整信息，本方法選定管長L、管齡A和管徑D為影響因子，每年漏失發(fā)生次數(shù)Z(以下簡稱：年漏失次數(shù))隨影響因子而改變；第三步：數(shù)據(jù)分組處理方法(1)選定GIS中n年完整的漏失管道信息作為原始數(shù)據(jù)，其中前(n?1)年原始數(shù)據(jù)用于預(yù)測模型的建立，第n年的原始數(shù)據(jù)用于預(yù)測模型的驗證；(2)根據(jù)管材的不同，對五種管材分別建立各自的漏失預(yù)測模型，具體方法見第四步；(3)根據(jù)不同管材在供水管網(wǎng)中實...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于EPR進化多項式回歸的管網(wǎng)漏失預(yù)測模型的建立方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：第一步：預(yù)測模型建立的前期數(shù)據(jù)準備。(1)信息完善：在城市供水管網(wǎng)的地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem，GIS)的漏失系統(tǒng)中，完善漏失管道的相關(guān)信息，包括管材、管徑、管道埋設(shè)時間、管道編號、管長、漏失事件接報時間；(2)信息編碼：根據(jù)影響因子的屬性不同，管道管材作為不連續(xù)變量，管道管材分別為：鋼管、球墨鑄鐵管、普通鑄鐵管、鍍鋅管、鋼塑復(fù)合管；(3)信息初步處理：將同一根管道的漏失事件接報時間減去管道埋設(shè)時間，得到該管道發(fā)生漏失時的年齡，即管齡；第二步：影響因子的確定根據(jù)發(fā)生漏失管道的完整信息，本方法選定管長L、管齡A和管徑D為影響因子，每年漏失發(fā)生次數(shù)Z(以下簡稱：年漏失次數(shù))隨影響因子而改變；第三步：數(shù)據(jù)分組處理方法(1)選定GIS中n年完整的漏失管道信息作為原始數(shù)據(jù)，其中前(n-1)年原始數(shù)據(jù)用于預(yù)測模型的建立，第n年的原始數(shù)據(jù)用于預(yù)測模型的驗證；(2)根據(jù)管材的不同，對五種管材分別建立各自的漏失預(yù)測模型，具體方法見第四步；(3)根據(jù)不同管材在供水管網(wǎng)中實際鋪設(shè)的管徑D不同，在每一種管材內(nèi)按照管徑大小再進行分組，相同管徑的為一組；(4)根據(jù)不同管材管徑分組內(nèi)每一組管徑的管道每年漏失發(fā)生次數(shù)的不同，按照公式(1)分別計算每一種管材管徑分組內(nèi)每一組管徑所有管道總的年漏失次數(shù)；式中：Z為每一組管徑年漏失次數(shù)，次/年；i為每一相同管徑的管道編號；Zi為管道i的前(n-1)年總漏失次數(shù)，次；n-1為研究所用原始數(shù)據(jù)的年數(shù)；(5)根據(jù)不同管材管徑分組內(nèi)的每一組管徑的管道在發(fā)生漏失時的管齡的不同，按照公式(2)計算該管材管徑分組內(nèi)每一組管徑所有管道的加權(quán)管齡；式中：A為(n-1)年管材管徑分組內(nèi)每一組管徑所有管道的加權(quán)管齡，年；Ai為(n-1)年管材管徑分組內(nèi)每一組管徑內(nèi)某管道i的管齡，年；(6)根據(jù)不同管材管徑分組內(nèi)每一組管徑管道長度，即管長的不同，按照公式(3)分別計算...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳珊，李嵐，侯本偉，
申請(專利權(quán))人：北京工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11
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