[发明专利]一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法

权利要求书

1.一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：遴选替代指标，建立以各个替代指标和成本函数为独立目标的高维多目标优化模型；

S2：构建案例管网最小集；

S3：求解每个案例管网的高维多目标优化模型，基于所得到的帕累托最优解集，评估使用多种替代指标对供水管网可靠性的衡量效果。

2.根据权利要求1所述的一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，在步骤S1中，包括以下步骤：

S11：将现有替代指标按照定义进行分组；

S12：选择每组中能更有效评估供水管网可靠性的替代指标，将所选的每个替代指标和供水管网的成本函数分别作为优化目标，建立高维多目标优化模型。

3.根据权利要求2所述的一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，所述高维多目标优化模型为

供水管网的建造成本为

np为供水管网中所含管道数，U(D_j)为管道j的单位造价，L_j为j管的管长；管道j的单位管长造价U(D_j)通常取决j管的管径大小D_j；I₁、I₂、I₃分别为遴选的替代指标。

4.根据权利要求3所述的一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，在步骤S2中，包括以下步骤：

S21：将供水管网系统按照属性进行分组；

S22：基于分组筛选出具备不同属性的供水管网系统，建立案例管网最小集。

5.根据权利要求4所述的一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，所述供水管网系统的属性包括管网规模、管网供水方式、管网主体的拓扑结构、水源个数。

6.根据权利要求5所述的一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，所述管网规模包括小规模管网、中等规模管网和大规模管网；小规模管网的管道数≤100，中等规模管网的管道数100且≤1000，大规模管网的管道数1000。

7.根据权利要求5所述的一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，所述管网供水方式包括重力供水管网、压力供水管网和混合供水管网。

8.根据权利要求5所述的一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，所述管网主体的拓扑结构包括树状管网和环状管网。

9.根据权利要求5所述的一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，所述水源个数区分的管网包括单水源管网和多水源管网。

10.根据权利要求5所述的一种组合使用多种替代指标衡量供水管网可靠性的方法，其特征在于，在步骤S3中，包括以下步骤：

S31：选择包括但不限于Borg的多目标进化算法，设置主要参数，获得每个高维多目标优化模型的帕累托最优解集；

S32：计算每个帕累托最优解集中所有解对应的供水管网系统的可靠性；

S33：计算每个高维多目标优化模型中建造成本和可靠性之间的相关系数；

S34：比较案例管网集中使用组合替代指标与使用单一替代指标对供水管网可靠性的衡量效果。