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贝叶斯神经网络在城市短期用水预测中的应用

发布时间:2019-02-12 18:29
【摘要】:严格水资源管理制度实施的背景下,短期用水量预测对城市供水系统调度的作用日益显著。在分析日用水量时序演化规律及随机性影响因素的基础上,以前7天每日用水量、日最高温度、当月用水量占全年比、日降水量、节假情况作为短期用水量预测指标,构建了BP神经网络城市短期用水量预测模型,并利用贝叶斯正则化对BP神经网络进行优化。将两种模型应用于广州市某自来水公司进行对比验证,结果表明,贝叶斯神经网络预测模型与BP神经网络预测模型的平均绝对百分比误差分别达0.87%与1.85%,经贝叶斯正则化的BP神经网络模型泛化能力更强,精度提高了约0.98%,更符合城市短期用水量预测的高精度要求。
[Abstract]:Under the background of strict implementation of water resources management system, short-term water consumption forecasting plays an increasingly important role in urban water supply system scheduling. Based on the analysis of the time series evolution law of daily water consumption and the influencing factors of randomness, the daily water consumption, daily maximum temperature, the proportion of monthly water consumption to the whole year, the daily precipitation, and the time saving are used as short-term water consumption prediction indexes. The short-term water consumption prediction model of BP neural network is constructed, and the BP neural network is optimized by Bayesian regularization. The results show that the average absolute percentage error of Bayesian neural network prediction model and BP neural network prediction model are 0.87% and 1.85%, respectively. The BP neural network model based on Bayesian regularization has stronger generalization ability and higher precision about 0.98, which is more in line with the high precision requirement of urban short-term water consumption prediction.
【作者单位】: 中国航天系统科学与工程研究院;水利部水资源管理中心;
【基金】:国家自然科学基金(U150120175)~~
【分类号】:TV213

【参考文献】

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【共引文献】

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7 张雨浓;陈裕隆;姜孝华;曾庆淡;邹阿金;;一种权值直接确定及结构自适应的Chebyshev基函数神经网络[J];计算机科学;2009年06期

8 肖秀春;张雨浓;姜孝华;彭啸亚;;基函数神经网络逼近能力探讨及全局收敛性分析[J];现代计算机(专业版);2009年02期

9 赵健康;樊友兵;王晓兵;李盛涛;牛海清;;高压电力电缆金属护套下的热阻特性分析[J];高电压技术;2008年11期

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6 雷明,李作清,陈志祥,吴雅,杨叔子;神经网络在预报控制中的应用[J];机床;1993年11期

7 靳蕃;神经网络及其在铁道科技中应用的探讨[J];铁道学报;1993年02期

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9 魏铭炎;国内外神经网络技术的研究与应用概况[J];电机电器技术;1995年04期

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3 罗山;张琳;范文新;;基于神经网络和简单规划的识别融合算法[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年

4 郭爱克;马尽文;丁康;;序言(二)[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

5 钟义信;;知识论:神经网络的新机遇——纪念中国神经网络10周年[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

6 许进;保铮;;神经网络与图论[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

7 金龙;朱诗武;赵成志;陈宁;;数值预报产品的神经网络释用预报应用[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

8 田金亭;;神经网络在中学生创造力评估中的应用[A];第十二届全国心理学学术大会论文摘要集[C];2009年

9 唐墨;王科俊;;自发展神经网络的混沌特性研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第七分册)[南京理工大学学报(增刊)][C];2009年

10 张广远;万强;曹海源;田方涛;;基于遗传算法优化神经网络的故障诊断方法研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

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4 中国科技大学计算机系 邢方亮;神经网络挑战人类大脑[N];计算机世界;2003年

5 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年

6 本报记者 刘霞;美用DNA制造出首个人造神经网络[N];科技日报;2011年

7 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年

8 刘力;我半导体神经网络技术及应用研究达国际先进水平[N];中国电子报;2001年

9 ;神经网络和模糊逻辑[N];世界金属导报;2002年

10 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年

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10 陈辉;多维超精密定位系统建模与控制关键技术研究[D];东南大学;2015年

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4 陈彦至;神经网络降维算法研究与应用[D];华南理工大学;2015年

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6 武创举;基于神经网络的遥感图像分类研究[D];昆明理工大学;2015年

7 李志杰;基于神经网络的上证指数预测研究[D];华南理工大学;2015年

8 陈少吉;基于神经网络血压预测研究与系统实现[D];华南理工大学;2015年

9 张韬;几类时滞神经网络稳定性分析[D];渤海大学;2015年

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本文编号:2420675

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