供水管網(wǎng)科學(xué)調(diào)度決策支持系統(tǒng)理論和應(yīng)用研究.pdf

1、⑧申請(qǐng)同濟(jì)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文供水管網(wǎng)科學(xué)調(diào)度決策支持系統(tǒng)理論和應(yīng)用研究培養(yǎng)單位：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院一級(jí)學(xué)科：土木工程二級(jí)學(xué)科：市政工程研究生：王強(qiáng)指導(dǎo)教師：劉遂慶教授二oo六年四月摘要系和水力特性，然后利用水力學(xué)、圖論和數(shù)學(xué)分析理論等進(jìn)行計(jì)算，得到節(jié)點(diǎn)壓力、管段流量以及供水設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)。管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模擬的正確性比較重要，必須通過模型校核來給予保證。(2)優(yōu)選城市用水量預(yù)測(cè)方法。分析天氣、季節(jié)及節(jié)假日等因素對(duì)用水量變化的影響。對(duì)時(shí)間序列法

2、、回歸分析法及系統(tǒng)方法進(jìn)行總結(jié)并結(jié)合FS市的用水量變化模式，選定自適應(yīng)過濾法作為供水在線調(diào)度用水量的預(yù)測(cè)方法，選定回歸分析與自適應(yīng)過濾相組合的方法作為供水離線調(diào)度用水量的預(yù)測(cè)方法。(3)研究以供水費(fèi)用為優(yōu)化目標(biāo)的調(diào)度決策數(shù)學(xué)模型求解算法。遺傳模擬退火算法結(jié)合了遺傳算法全局搜索能力強(qiáng)和模擬退火算法局部搜索能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，是一種優(yōu)化能力、效率和穩(wěn)定性較高的方法本論文運(yùn)用遺傳模擬退火算法對(duì)Fs市的供水調(diào)度模型進(jìn)行求解計(jì)算，無論決策模型中僅含定速

3、泵的情況，還是同時(shí)包含定速泵和調(diào)速泵的情況，計(jì)算結(jié)果均比較理想。(4)利用模糊數(shù)學(xué)方法建立調(diào)度決策多目標(biāo)評(píng)估體系。該評(píng)估體系對(duì)節(jié)點(diǎn)水壓、節(jié)點(diǎn)水壓波動(dòng)、節(jié)點(diǎn)水齡、管段流速、供水運(yùn)行費(fèi)用五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行模糊評(píng)估，綜合評(píng)估結(jié)果可以直接參與決策方案優(yōu)選。多目標(biāo)評(píng)估體系也可以用于對(duì)歷史方案或人工預(yù)案進(jìn)行評(píng)估，有利于操作人員總結(jié)調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，分析存在問題，提高供水運(yùn)行管理與服務(wù)水平。(5)開發(fā)調(diào)度決策的若干關(guān)鍵實(shí)用技術(shù)，包括基于現(xiàn)有狀況的高效決策技術(shù)、水泵

4、工作特性測(cè)試方法和水泵高效組合方案庫(kù)的研究、水泵操作規(guī)程合理性約束分析、管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力與泵站供水壓力相關(guān)性分析、調(diào)度專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的建立。(6)進(jìn)行系統(tǒng)集成，開發(fā)調(diào)度決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。在軟件功能和數(shù)據(jù)需求分析的基礎(chǔ)上，對(duì)管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模擬模塊、用水量預(yù)測(cè)模塊、離線調(diào)度決策模塊、在線調(diào)度決策模塊、調(diào)度決策評(píng)估模塊以及輸出模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)與開發(fā)。本論文在對(duì)供水科學(xué)調(diào)度決策支持系統(tǒng)基本理論分析的基礎(chǔ)上，提出將供水調(diào)度單目標(biāo)優(yōu)化決策方法和多目標(biāo)評(píng)