供水管网系统爆管预测

为有效分析管道爆管可能性的大小,并为制定管网更新决策提供依据,以北方某港口城市供水管网实际爆管数据为基础,采用生存分析的方法建立了爆管危险率模型,提出了管道个体的概念,详细分析了选取模型变量的方法,并采用贝叶斯定理将变量分级.结果显示该模型具有较好的拟合效果和预测精度,能够有效地筛选出爆管危险率较大的管道.     

基于遗传程序设计的供水管网爆管预测模型

收集了中国南方某城市2004—2008年的爆管资料.通过统计分析,确定了不同管径平均管龄、抗拉强度以及故障强度,并结合供水管网模拟,确定了管段的平均绝对压力.通过以管径为分类依据的不同训练样本,利用遗传程序设计建立了故障强度与管径、平均绝对压力、平均管龄和抗拉强度之间相关关系的爆管预测模型.运用2009年统计爆管数据验证了预测模型的准确性与可行性,结果表明爆管预测模型能较好地反映实际情况.     

自适应卡尔曼滤波在供水管网爆管预警的应用

根据Supervisory Control and Data Acquisition （SCADA）系统异常监测值能及时预警供水管网爆管,但由于用水周期变化、随机波动及监测误差,导致实际中很难预警较小爆管。针对该难题,开展了基于自适应卡尔曼滤波的供水管网爆管信号识别研究,提出将历史监测数据按用水周期分解,采用自适应卡尔曼滤波结合平均低通滤波对管网供水量进行实时估计,根据监测值与估计值的差,预警爆管、估算爆管流量。分别采用仿真数据与实测数据验证所提出方法,结果表明,所提出方法可用于实际供水管网爆管预警;对所采用实测数据,爆管预警精度约为最大时水量的9%;此外,实际爆管预警精度主要取决于用水量本身的随机波动,同时与监测数据采样频率相关。     

埋地灰口铸铁管失效预测模型及影响参数分析

针对研究解决早期埋设的灰口铸铁管存在的破损频繁、漏失严重等影响输配水安全问题,运用管土相互作用受力模型得到管道应力,结合灰口铸铁管的腐蚀模型、剩余强度评价方法和失效准则,得到管道失效预测模型,最终利用蒙特卡罗方法计算管道可靠度,并进行影响参数分析.计算结果表明:大直径管道失效主要由环向应力控制,而小直径管道失效多为纵向应力控制;由于渗漏或不均匀沉降引起的管道基础局部流失在腐蚀深度超过一定深度时对失效概率的影响较大;腐蚀模型参数、未支撑长度、剩余强度参数对安全因子分布具有重要影响.腐蚀是影响灰口铸铁管失效的重要因素,意在减缓腐蚀速度的管道防腐技术可以有效减少管道的失效频率,延长管道使用寿命.     

基于BP神经网络的城市供水系统管网预测

针对城市供水系统的复杂性、非线性、时变化性以及多因素影响的特点，探讨了建立基于BP神经网络城市供水管网预测的原理，阐述了建立基于BP网络的城市供水时序预测模型方法．根据管网的节点压力历史数据纪录，建立基于神经网络的管网压力时序预测模型，对未来某一时段的节点压力进行预测．从预测过程和结果分析，基于BP神经网络城市供水管网预测方法操作简单，运行速度快，误差修正方便，精度高．图2，表1，参12．     

供水管网大口径管道爆管事件形成机理与精细模拟

近年来城市供水管网爆管事件频发对城市的运行安全造成直接影响。结合2017年上海“11·16”溧阳路四平路爆管事件,系统介绍了本次爆管事件概况,同时,利用本次爆管事件现场调查数据,采用3D激光扫描技术和三维数值建模方法,对本次爆管管道进行了建模分析,研究了供水管道在存在初期裂缝情况下,裂缝末端应力集中与管内水压力和裂缝长度发展变化影响关系,采用动力分析方法模拟了管道从裂缝发展到管体破坏形成爆管的物理全过程。结果表明：在供水管网管道早期裂缝末端,由于应力集中管体裂缝继续发展,且随管道水压增大而增大,其增速与裂缝长度密切相关;管道发生开裂后其临界破坏水压随早期裂缝长度的增加而降低,结合本次爆管事件周边获得的3个测点实测水压分析可知,爆管管道早期裂缝断面圆心角应大于26°;管道爆管破坏过程模拟显示,管道残片随裂缝开展向管顶转动,直至形成贯通裂缝完全脱离管道,脱落管片在内水压及外部荷载作用下会发生剧烈的转动和向外弹射,从而形成爆管并产生极大的瞬间破坏作用。     

基于Kalman滤波的供水管网水力模型用水量动态估计

节点用水量的动态估计是供水管网水力模型动态更新的主要工作,以扩展Kalman滤波(EKF)为代表的数据同化方法已被应用于管网水力模型参数动态校核和估计中,但现有研究未考虑用户节点24 h用水模式对节点用水量估计的影响。该文研究了节点用水模式先验信息对EKF方法节点用水量动态估计结果的影响。根据用户24 h的用水模式和t时刻用水量估计值预测t+1时刻节点用水量,并采用t+1时刻管网测量数据校正t+1时刻节点用水量预测值。案例管网的应用结果表明：与现有研究中应用的EKF方法相比,考虑用水模式的扩展Kalman滤波(IEKF)方法对应的用水量估计平均绝对百分比误差降低了15.93%,节点用水量时变曲线的Nash-Sutcliffe效率(NSE)系数值提高了0.40,且2种方法的计算时间相近;与推断测量Kalman滤波(IMKF)相比,IEKF方法对应的用水量估计平均绝对百分比误差降低了12.20%,节点用水量时变曲线的NSE系数值提高了0.35,计算时间缩短了99.8%。在节点用水量估计问题中,考虑用水模式可以显著提高EKF方法的计算精度。     

供水管网漏损的预测及检漏的研究

研究了管道安全使用期、漏点数、漏失频率、检测周期等增强管网主动检漏预测的关键技术,为进一步提高供水企业管理水平提供了理论基础。     

车辆保险中零索赔客户的随机风险分析——基于零膨胀泊松模型

对车辆保险中的零索赔客户进行了研究.在分析零膨胀泊松模型的结构及思想的基础上,结合现实数据,给出了零索赔客户中的优良客户、潜在风险客户及其比率.使用该方法对零索赔客户进行统计推断分析,为保险人正确掌握零索赔客户的随机风险信息提供一定的理论依据.     

基于灵敏度分析的供水管网模型多目标校核

运用全局灵敏度分析方法(Sobol’法)对供水管网模型中的管道摩阻进行灵敏度分析,选取灵敏度较大的管道进行参数校核,并以实际给水管网为实例进行自动校核工作.校核结果表明,利用Sobol’法求得管道灵敏度后,只校核灵敏度较高的管段摩阻,减少了决策变量的个数,大大降低了校核时间,运用精英型非支配排序的多目标优化算法(NSGA-Ⅱ算法)进行求解,提高了校核效率,达到了预定的精度要求.     

面向服务的供水管网模型应用模式及其实证研究

该文提出面向服务的供水管网模型应用模式,通过建立独立的供水管网模型系统,把模型构建与模型应用区分开。在该模式中,集中维护的模型与分布的模型应用通过模拟服务接口连接。进而基于提出的模式,构建供水管网模型系统框架,包括管网模型管理模块和管网模型模拟服务模块,提供了管网模型参数管理、管网模型参数识别、管网模拟服务监控以及系统参数设置等功能,可以解决供水管网管理系统中管网模型管理维护困难的问题。最后以东莞市典型供水管网为案例对象,选择EPANET作为水力与水质模拟的模型软件,采用微软ASP.NETXMLWeb服务和IIS服务器技术构建了模型模拟服务接口系统,构建了供水管网模型系统,并进行了模型应用研究,取得了预期效果。     

零膨胀泊松模型中风险参数的贝叶斯估计

该文建立了贝叶斯模型,讨论了零膨胀泊松分布中参数的估计问题.在平方损失函数、Linex损失函数和Stein损失函数下得到了风险参数的贝叶斯估计.进而,引进了信度理论,在平方损失函数下得到了风险参数的信度估计,证明了估计的相合性.最后,通过数值模拟的方法对估计的收敛性进行了比较.     

基于ANN-泊松模型的预测研究

目前,经济预测主要采用基于传统研究方法或人工神经网络技术的单项预测方法．近年来的研究表明,组合预测方法比单项预测具有更高的预测精度．本文提出了一种基于BP神经网络和泊松模型的组合预测新方法,对轮船发生事故进行了综合分析与预测,预测结果表明这种方法相对于单一的预测方法具有更高的精度,该模型在计数模型的预测中的应用是可行、有效的．     

基于灰色-马尔可夫模型的国内游客总数预测

结合灰色模型在小样本下预测精度较高的优点和马尔可夫模型对随机波动数据处理结果较好的优点,以2004—2015年国内游客总数构建传统灰色GM(1,1)模型、无偏灰色GM(1,1)模型、灰色马尔可夫模型和无偏灰色马尔可夫模型,并对比2016—2018年国内游客总数的预测值与实际值.结果表明,灰色马尔可夫模型和无偏灰色马尔可夫模型相比于传统灰色GM(1,1)模型和无偏灰色GM(1,1)模型的平均相对误差分别提高了2.36个百分点和2.33个百分点,灰色模型结合马尔可夫模型后能够解决对随机波动数据的预测偏差,有效提高预测精度.     

基于改进的灰色GM(1,1)模型能源消耗预测

在灰色GM(1,1)预测模型基础上,对GM(1,1)模型存在的建模偏差进行修正,使修正后的模型符合数据规律,提高预测精度.结合新陈代谢理论,建立基于新陈代谢的无偏GM(1,1)模型.该模型利用数据的新旧更替,能在不断补充新信息的同时,及时地去掉老信息,避免随着信息的增加,较旧的数据对模型的信息显著性下降的弊端.通过实证,该模型的预测精度优于GM(1,1)模型、无偏GM(1,1)模型以及新陈代谢GM(1,1)模型.     

基于灰色马氏链模型的农村居民消费水平预测

选取2000—2018年全国农村居民消费水平为样本数据,对农村居民消费水平变化趋势进行研究.将灰色模型与马氏链模型相结合,建立灰色马氏链预测模型.通过对比发现,灰色马氏链模型能够提高预测精度,并利用灰色马氏链模型对2019—2025年的农村居民消费水平进行了预测.结果表明:农村居民消费水平有明显的上升趋势.     

基于“数列灰预测”的输气管道腐蚀预测

输气管道腐独涉及因素较多,关系错综复杂,且随着条件的不同而变化较大,对于这些因素的确定也存在不确定性和模栩性。利用“数列灰预测”建立了管道腐性预测的新模型,介绍了三种常用的数据处理方式。将预测模型应用于四川气田某输气管道的腐蚀速度和腐蚀深度的预测结果表明:所建模型预测的误差小,可以用于现场实际工作中,为管道的腐蚀预测提供了一种新的方法。     

基于GM(1,1)模型的天虹公司销售额预测

本文在传统数据分析方法基础上,运用GM(1,1)模型对天虹公司1999-2008年的销售额进行分析,预测了该公司未来五年销售额变化情况。数值实验结果表明灰色理论具有较高的预测精度。     

基于多模型集成的铁矿粉库存量预测方法

针对铁矿粉库存量预测问题,结合灰色系统模型与时间序列模型的优点,提出一种基于多模型集成的库存量集成预测方法.根据库存量历史数据,分别建立基于残差修正的等维新息GM(1,1)模型与自回归积分移动平均模型ARIMA(p,d,q);采用基于信息熵的方法对2种模型进行加权集成;分别采用单一模型与集成模型对铁矿粉库存量进行预测.仿真验证结果表明:集成预测模型实现库存量的准确预测,在3种模型中预测结果最好.     

基于组合模型的新生儿数量预测

近几年我国新生儿数量持续下降的现象已引起政府有关部门的高度重视,科学预测未来几年我国新生儿的数量,已成为政府制定相关政策的关键所在.基于2000—2020年新生儿出生量数据,分别采用时间序列预测模型与灰色预测模型进行单项预测,并使用均方误差倒数法构造对应权重,对我国未来3年的新生儿数量进行组合预测.为适应三孩政策带来的...