当前位置:主页 > 科技论文 > 水利工程论文 >

基于PCA-RBF神经网络模型的城市用水量预测

发布时间:2018-02-12 20:22

  本文关键词: 城市用水量预测 主成分分析 RBF神经网络 BP神经网络 主成分数量 需水预测 出处:《水利水电技术》2017年07期  论文类型:期刊论文


【摘要】:针对城市用水量影响因素众多、关联性较强以及BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极小值等问题,采用组合主成分分析(PCA)与RBF神经网络的方法预测城市用水量。利用主成分分析对用水量影响因素进行降维,消除多重共线性,选取能够替代原用水量影响因素的前三个主成分作为输入因子,选用学习和收敛速度快、模式识别能力强的RBF神经网络进行预测。研究结果表明,该模型的相对误差平均值在训练和预测阶段均最小,分别为0.165 4%和0.677 5%,学习和预测能力均优于RBF和BP神经网络模型,提高了收敛速度和预测精度;主成分数量从3个增加到5个,信息量累积贡献率从93.09%增加到98.37%,平均相对误差从0.250 7%降至0.206 0%,预测精度略有提高。对2015—2020年枣庄市用水量进行预测,总用水量先有小幅上升,后又下降,呈现"倒U型"增长。该模型对城市区域水资源规划具有参考价值。
[Abstract]:In view of many factors affecting urban water consumption, strong correlation and slow convergence speed of BP neural network, it is easy to fall into local minimum, etc. The method of combined principal component analysis (PCA) and RBF neural network was used to predict urban water consumption. The dimension of influencing factors of water consumption was reduced by principal component analysis (PCA), and the multiple collinearity was eliminated. The first three principal components which can replace the factors affecting the original water consumption are selected as input factors, and the RBF neural network, which has fast learning and convergence speed and strong pattern recognition ability, is selected for prediction. The average relative error of the model is the smallest in the training and prediction stages, which is 0.165 4% and 0.677 5, respectively. The learning and prediction ability of the model is better than that of the RBF and BP neural network models, and the convergence rate and prediction accuracy are improved. The number of principal components increased from 3 to 5, the cumulative contribution rate of information increased from 93.09% to 98.37, the average relative error decreased from 0.250 7% to 0.206 0, and the prediction accuracy was slightly improved. The total water consumption of Zaozhuang City in 2015-2020 was first slightly increased. The model has reference value for urban water resources planning.
【作者单位】: 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;
【基金】:“十二五”国家科技支撑计划项目(2015BAB07B02) 国家自然科学基金创新群体基金项目(51621092);国家自然科学基金(51609166)
【分类号】:TV213.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈金锥;王峰;魏忠庆;;用水量预测模型的灰色综合评价与择优[J];水科学与工程技术;2007年02期

2 任加锐,唐德善;新疆地区用水量现状调查及预测分析[J];西北水电;2005年02期

3 陈南祥;徐海洋;;模糊线性回归法在用水量预测中的应用[J];人民黄河;2007年05期

4 高晓冬;耿雷华;刘恒;姜蓓蕾;童坤;;“十二五”全国万元工业增加值用水量目标可达性分析[J];水利经济;2013年05期

5 张智;陈金锥;魏忠庆;谷尘勇;刘亚丽;;城市年用水量的分类预测探析[J];水科学与工程技术;2006年04期

6 范通达;江兵;范戊均;方韬;;基于主成分分析的多元线性回归用水量模型研究——以安徽省为例[J];基建优化;2007年02期

7 王春超;王丽萍;曹云慧;朱艳霞;张验科;;改进多变量灰色模型在城市用水量预测中的应用[J];水电能源科学;2013年02期

8 王同生;对九十年代太湖流域实际和预测用水量的一些分析[J];水利规划设计;2001年03期

9 徐得潜;;城市用水量预测[J];水资源与水工程学报;1992年03期

10 杨雪菲;粟晓玲;马黎华;;基于人工神经网络模型的关中地区用水量的预测[J];节水灌溉;2009年08期

相关会议论文 前1条

1 熊建秋;邹长武;李祚泳;徐婷婷;汪嘉杨;;基于支持向量机的人均综合用水量预测[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(上册)[C];2005年

相关硕士学位论文 前3条

1 艾萨迪拉·玉苏甫;新疆喀什地区城市化过程中用水量预测研究[D];新疆师范大学;2016年

2 李贺;基于自组织数据挖掘方法的区域用水量预警分析[D];华北电力大学(北京);2016年

3 周戎星;区域用水量驱动因子识别及其预测研究[D];合肥工业大学;2014年



本文编号:1506479

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/1506479.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户26c45***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com