校园水资源使用预测及最优调度研究

发布时间：2023-03-01 17:29

　　随着经济水平的飞速发展以及人们生活水平的日益改善,资源的消耗也在逐渐加剧,而资源的总量是有限的,也导致了各种资源分配的问题,其中水资源的矛盾是这些问题中尤为突出的问题。水资源分布不均匀、各地区对水资源需求不同等因素造成目前各地区的水资源供求矛盾日益凸显,因此水资源的合理分配利用就显得尤为重要。为了缓解这些矛盾,满足人们对用水的需求,就需要对供水进行合理的规划设计。而在供水网的系统中,供水量应当是根据人们的水需求量而定,因此应对人们的用水量作出准确高效的预测并对水资源的使用分配进行合理调度。正确的预测和高效的分配有助于供水、利用水、节水,也有助于合理规划,推动水网系统的有效运用。本文提出结合小波分解的稀疏深度置信网络区间预测水需求量的方法,根据历史的用水数据来预测未来一段时间的水需求量。而大部分的水需求预测方法一般直接对水需求量进行预测,但其实水需求量也是具有一定的规律性,发现并挖掘出这些规律对其预测具有极大的帮助。因此,本文利用小波变换将用水量数据进行分解,得到其隐藏的周期项、趋势项及随机项,使得预测过程更加直观,对模型的预测训练也更加高效,同时对于校园内的日常用水变动范围也有很精确的...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题背景
    1.2 选题意义
    1.3 国内外研究动态
        1.3.1 国内外水资源预测研究动态
        1.3.2 国内外水资源调度研究动态
    1.4 本文的创新点
        1.4.1 水需求量预测的方法
        1.4.2 水资源分配方法
    1.5 研究内容
    1.6 本章小结
第2章 学校供水网
    2.1 学校供水网架构
    2.2 技术路径图
    2.3 本章小结
第3章 学校用水需求预测
    3.1 数据预处理
        3.1.1 异常值数据的处理
        3.1.2 空缺值数据的处理
    3.2 用水样本数据的聚类分析
    3.3 水需求预测区间
    3.4 相似状态
    3.5 结合小波分解的深度置信网络
        3.5.1 Symlets小波模型
            3.5.1.1 连续小波变换
            3.5.1.2 离散小波变换
            3.5.1.3 Symlets小波
        3.5.2 深度置信网络
        3.5.3 稀疏深度置信网络
        3.5.4 调整学习率
        3.5.5 网络参数设置
        3.5.6 结合小波的稀疏深度置信网络架构
    3.6 校园用水区域预测结果
        3.6.1 显示区间预测结果
        3.6.2 水需求预测区间置信水平
        3.6.3 区间上限和区间下限
        3.6.4 区间中值结果
        3.6.5 区间中值纠错结果
    3.7 深度置信网络预测与传统BP预测的比较
    3.8 本章小结
第4章 校园水资源优化调度模型
    4.1 调度模型参数预处理
        4.1.1 人口目标
        4.1.2 水环境目标
        4.1.3 供水条件限制
        4.1.4 需水量的条件限制
        4.1.5 水费条件限制
    4.2 校园水泵的出口节流方法
    4.3 引入节流装置
    4.4 水资源分配模型的双并行遗传优化算法
        4.4.1 编码功能
        4.4.2 确定适应度函数
        4.4.3 选择遗传算法参数
        4.4.4 遗传算法的计算步骤
    4.5 校园水资源优化事例研究
        4.5.1 拥有不同遗传迭代次数的校园日常水消费的调度结果
        4.5.2 是否引入节流装置校园用水量的调度结果比较
    4.6 本章小结
第5章 结论
参考文献
后记



本文编号：3751930