CN111507503A - 供水管网参数确定方法及装置 - Google Patents
供水管网参数确定方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111507503A CN111507503A CN202010131630.8A CN202010131630A CN111507503A CN 111507503 A CN111507503 A CN 111507503A CN 202010131630 A CN202010131630 A CN 202010131630A CN 111507503 A CN111507503 A CN 111507503A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- land
- node
- water demand
- determining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 265
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 31
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 10
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 claims description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
- G06Q10/047—Optimisation of routes or paths, e.g. travelling salesman problem
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/152—Water filtration
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Flow Control (AREA)
Abstract
本发明公开了一种供水管网参数确定方法及装置,方法包括:确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围,从地块规划方案中获取与每一用地范围存在交集的地块的属性信息,进而针对每一需水节点,利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量,以解决将不同用地均质化处理计算需水量的问题,再依据各需水节点的需水量确定供水管网中每一管段的理想流量,并从界限流量表中获取每一管段的理想流量对应的管径,实现每一管段的管径自动优化,不仅提升效率,同时也提高了管径优化准确度。
Description
技术领域
本发明涉及供水专业和规划专业技术领域,具体涉及一种供水管网参数确定方法及装置。
背景技术
城市供水方案中的供水管网包括需水节点的位置、需水节点的需水量、任意两需水节点间管段的管径等参数。其中,需水节点的需水量和管径这两个参数是保证供水方案在水力、成本和能耗等方面合理的重要参数。
在相关技术中,对于需水节点的需水量的计算是依据面积比流量的方式将总需水量分配到每个需水节点上,这种计算方式是将城市用地抽象为均质土地,忽略了不同地块的用地强度和用地性质等属性;对于每根管段的管径是由人工根据管段主次等级进行设定,这样在实施时耗费人力成本,且在修改方案时工作量也大。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种供水管网参数确定方法及装置,该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的第一方面提出了一种供水管网参数确定方法,所述方法包括:
确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围,并从地块规划方案中获取与每一用地范围存在交集的地块的属性信息;针对每一需水节点,利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量;
依据各需水节点的需水量确定供水管网中每一管段的理想流量,并从预先建立的界限流量表中获取每一管段的理想流量对应的经济管径,所述界限流量表中记录有流量区间与管径的对应关系。
本发明的第二方面提出了一种供水管网参数确定装置,所述装置包括:
需水量计算模块,用于确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围,并从地块规划方案中获取与每一用地范围存在交集的地块的属性信息;针对每一需水节点,利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量;
管径计算模块,用于依据各需水节点的需水量确定供水管网中每一管段的理想流量,并从预先建立的界限流量表中获取每一管段的理想流量对应的经济管径,所述界限流量表中记录有流量区间与管径的对应关系。
在本发明实施例中,为了解决计算需水节点需水量时将不同用地均质化处理问题,本发明根据地块的属性信息计算出需水节点的需水量;为了节省人工设定管段管径的工作量,本发明进一步利用计算得到的各需水节点的需水量和计算机算法寻优找到的最优路径,确定出每一管段的理想流量,进而通过查找界限流量表的方法实现每一管段的管径优化,不仅提升效率,同时也提高了管径优化准确度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明根据一示例性实施例示出的一种供水管网参数确定方法的实施例流程图;
图2为本发明根据图1所示实施例示出的一种地块规划方案示意图;
图3为本发明根据图2所示实施例示出的一种地块规划方案和供水管网结合示意图;
图4为本发明根据图3所示实施例示出的一种基于需水节点生成的泰森多边形示意图;
图5为本发明根据图4所示实施例示出的一种各个需水节点需水量的示意图;
图6为本发明根据图5所示实施例示出的各个管段的理想流量示意图;
图7为本发明根据图6所示实施例示出的各个管段对应的经济管径示意图;
图8为本发明根据一示例性实施例示出的一种电子设备的硬件结构图;
图9为本发明根据一示例性实施例示出的一种供水管网参数确定装置的实施例流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
目前,对于城市供水方案中供水管网包括的需水节点的需水量计算是在脱离城市规划方案的情况下将城市用地抽象为均质土地进行的计算,忽略了不同地块的用地强度和用地性质,因此计算出的需水量与实际不符,无法保证后续供水方案的合理准确。另外,对于供水管网中每根管段的管径大小是由人工根据主次等级进行的设定,这样很难确保供水方案在水力、成本和能耗等方面达到最优。
为解决上述技术问题,本发明提出一种供水管网参数确定方法,结合城市规划方案中不同地块的属性计算供水管网中每一需水节点的需水量,以提高需水量计算准确性,另外,通过需水节点需水量获得每根管段的流量,并通过查找预先获得的本地区的界限流量表自动为每根管段分配经济管径,以避免人工设定管径过程,提升参数优化效率。
下面以具体实施例对本发明提出的供水管网参数确定方法进行详细说明。
图1为本发明根据一示例性实施例示出的一种供水管网参数确定方法的实施例流程图,所述供水管网参数确定方法可以应用于电子设备(如PC机)上,通过在电子设备上运行规划设计行业常用辅助工具(如Rhino软件),并在辅助工具中嵌入EPANET模拟引擎,通过参数连接控制城市规划方案和供水方案,从而在完善供水管网参数之后,可以在统一环境下进行水力模拟和方案合理性评估。
如图1所示,所述供水管网参数确定方法包括如下步骤:
步骤101:确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围。
在一实施例中,可以通过为供水管网中的每一需水节点生成泰森多边形,针对每一需水节点,将为该需水节点生成的泰森多边形作为该需水节点所能覆盖的用地范围。
图2为本发明示出的一种城市地块规划方案结构示意图,图3为将图2所示的规划方案导入供水方案后得到的地块与供水管网结合结构示意图,图3中的“■”表示水厂,“●”表示需水节点,“━”表示管段,图4为生成的泰森多边形结构示意图,图4中的虚线多边形即为泰森多边形。
由上述描述可知,城市地块规划方案中包括用地地块的边线数据、每个地块的属性信息,供水方案中的供水管网包括每个需水节点的位置、供水水厂位置以及两相邻需水节点之间的管段的长度和高程差(即管段起点与终点之间的地势差)。
其中,每个地块的属性信息包括容积率、用地功能。所述用地功能包括居住、办公、商业。
步骤102:从地块规划方案中获取与每一用地范围存在交集的地块的属性信息。
基于上述步骤101所述,对于每个需水节点,其所能覆盖的用地范围与规划方案存在交集的地块数量至少为一个。
示例性的,属性信息可以包括用地功能、容积率。
假设供水管网中所有需水节点的集合为:P={p1,p2,p3,…pn};为所有需水节点生成的泰森多边形集合为:V={v1,v2,v3…vn};
假设属性信息为用地功能和容积率,以第i个需水节点为例(i取值范围为1~n),该需水节点的泰森多边形与规划方案存在交集的地块的属性信息可以由容积率集合Fi={f1,f2,f3…fm}和用地功能集合Ui={u1,u2,u3…um}表示。其中,m表示存在交集的地块数量。
步骤103:针对每一需水节点,利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量。
在一实施例中,可以针对与该需水节点的用地范围存在交集的每一地块,获取与该地块的属性信息对应的计算系数,并获取该用地范围与该地块的交集区域面积,然后利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息、计算系数和交集区域面积确定该需水节点的需水量。
其中,在实际应用中,不同用地功能的地块的需水量计算系数不同,因此可以先从预设数据库中获取每个地块的用地功能对应的计算系数。
由上述步骤102所述的与第i个需水节点的用地范围存在交集的m个地块的用地功能集合Ui,可以获取到计算系数集合为Ki={k1,k2,k3…km}。
进一步地,还可获得交集区域面积集合为Ai={a1,a2,a3,…am}。
基于此,由计算系数集合Ki、交集区域面积集合Ai、容积率集合Fi,可得第i个需水节点的需水量为:
基于上述图4所示的泰森多边形示意图,在执行步骤103之后,可以得到如图5所示的各个需水节点的需水量,即图中各黑色圆点上方所示的数字为需水量,需水量的单位为“LPS即升每秒。
与现有技术中的需水量计算方式对比,本步骤中需水量的计算考虑了不同用地的功能和开发强度,符合实际应用需求。
举例来说,如果采用现有需水量计算方式,会出现同一泰森多边形所覆盖区域中容积率5.0的办公楼和容积率0.9的别墅区所需用水量是一样的问题。
步骤104:依据各需水节点的需水量确定供水管网中每一管段的理想流量。
在一实施例中,可以通过确定每一需水节点与水厂之间的最优路径,并针对供水管网中每一管段,获取该管段所属的最优路径,然后利用获取的各个最优路径需运输水量确定该管段的理想流量。
其中,所述最优路径指的是水流的起点和终点,包括至少一个管段,且所述最优路径需运输水量为对应需水节点的需水量。管段的理想流量指的是当管网中所有从水厂运输到节点的水都选择最优路径时称为理想供水情况,此时各管段流量即为理想流量。
针对确定每一需水节点与水厂之间的最优路径的过程,可以针对供水管网中每一需水节点,计算供水管网中各个水厂到该需水节点的最优路径的长度,从所述长度中选择一条长度最小的最优路径。
示例性的,可以通过二分图方法和贪心算法计算供水管网中各个水厂与每个需水节点之间的最优路径,下面详细阐述计算流程:
根据供水管网建立二分图Kr,p={(R,P),E}。
其中,R表示供水管网中的水厂集合,P表示供水管网中的需水节点集合,E表示供水管网。
遍历R中的每个水厂,使用贪心算法计算水厂ri到P中各个需水节点的最优路径的长度,其计算公式为:
T(ri,pj)=min{dist(ri,pj)+W}
其中,W表示路径中包含的各个管段的损失之和,dist(ri,pj)表示路径中包含的各个管段的长度之和。
W中的一根管段的损失计算公式为:
w=σli,j+βΔhi,j
其中,σ和β表示权重系数,li,j表示管段的长度,Δhi,j表示管段的高程差。
最后,针对每个需水节点,从各个水厂到该需水节点的最优路径的长度中选择一条长度最小的最优路径作为该需水节点与水厂之间的最优路径。
由上述描述可知,每个需水节点与水厂之间的最优路径的长度由路径包含的管段的长度和管段的势能损失决定。
在一例子中,针对利用获取的各个最优路径需运输水量确定该管段的理想流量的过程,可以将获取的各个最优路径需运输水量之和作为该管段的理想流量。其中,每个最优路径需运输水量为对应需水节点的需水量。
由上述图5所示的各个需水节点需水量的示意图,在执行步骤105之后,可以得到如图6所示的各个管段的理想流量,即图6中每一管段线“━”上所示的数字为流量值。
步骤105:从预先建立的界限流量表中获取每一管段的理想流量对应的经济管径。
在执行步骤105之前,针对建立界限流量表的过程,可以根据预设的管网造价表中记录的管径与单位长度造价确定经济因素系数,并按照从小到大的顺序对预先设定的各个管径进行排序,然后利用所述经济因素系数确定排序中每一管径对应的流量上限,然后从所述排序中的第二个管径开始遍历,针对当前遍历管径,将上一次遍历管径的流量上限与当前遍历管径的流量上限确定为当前遍历管径的流量区间并添加到界限流量表中,同时将预设流量与所述排序中的第一个管径的流量上限确定为第一个管径的流量区间并添加到界限流量表中。
其中,虽然各个地区经济指标不同,不同管径的造价变化较大,但单位长度的建造费用可以用如下关系式表示:
c=a+βDa
其中,a和β表示当地的经济因素系数,c表示单位长度造价,D表示管径。
因此,可以根据市场调研,统计方案所在地不同规格管径的建造费用数据,得到管网造价表,并将管网造价表中的管径和单位长度造价代入上述关系式,进而得到经济因素系数a和β。
进一步地,按照从小到大的顺序将预先设定的z个管径进行排序,并利用下述公式计算排序中每一管径的流量上限:
其中,qn表示排序中第n个管径的流量上限,Dn表示第n个管径,Dn-1表示第n-1个管径,m和f为常量。
值得注意的是,在计算第一个管径的流量上限时,上述公式中的Dn-1可以取0。也就是说,上述所述的预设流量可以取0。
本领域技术人员可以理解的是,预设设定的管径可以与官网造价表中记录的管径相同,也可以不相同,本发明对此不进行限定。
示例性的,如下述表1所示的某地区的管网造价表和表2所示的界限流量表,由表1中的数据可以计算得到经济因素系数a,进而由经济因素系数a可以计算得到每一管径的上限流量,如表2所示,0.1米的管径的上限流量为8.63,0.15米的管径的上限流量为19.27。
表1
表2
基于上述表2所示的界限流量数据,假设管段L的理想流量为24LPS,属于表2中“19.27~34.5”的流量区间,因此,该管段L对应的经济管径为0.2米,依次类推,可以得出供水管网中所有管段的经济管径。
基于上述图6所示的各个管段的理想流量,在执行步骤105之后,可以得到如图7所示的各个管段对应的管径示意图,即图7中每一管段线“━”上所示的数字为管段的管径值。
需要说明的是,在得到各个需水节点的需水量和各个管段对应的管径之后,可以将这两项参数补充到供水方案中,并使用EPANET水力模拟引擎对供水方案进行模拟和分析,分别判断水力表现、管网成本、环境影响等指标。
经过试验测试,通过采用上述步骤101至步骤105,可在短时间内完成供水管网的参数优化,如300平方公里的供水管网优化时间为56秒,优化结果显著(经测试在满足供水方案中控制点水头大于所设定最小水头的情况下,管网总建设成本可节约39%,水泵能源消耗量可节约30%,)。
在本实施例中,为了解决计算需水节点需水量时将不同用地均质化处理问题,本发明根据地块的属性信息计算出需水节点的需水量;为了节省人工设定管段管径的工作量,本发明进一步利用计算得到的各需水节点的需水量确定出每一管段的理想流量,进而通过查找界限流量表的方法实现每一管段的管径优化,不仅提升效率,同时也提高了管径优化准确度。
图8为本发明根据一示例性实施例示出的一种电子设备的硬件结构图,该电子设备包括:通信接口801、处理器802、机器可读存储介质803和总线804;其中,通信接口801、处理器802和机器可读存储介质803通过总线804完成相互间的通信。处理器802通过读取并执行机器可读存储介质803中与供水管网参数确定方法的控制逻辑对应的机器可执行指令,可执行上文描述的供水管网参数确定方法,该方法的具体内容参见上述实施例,此处不再累述。
本发明中提到的机器可读存储介质803可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置,可以包含或存储信息,如可执行指令、数据,等等。例如,机器可读存储介质可以是:易失存储器、非易失性存储器或者类似的存储介质。具体地,机器可读存储介质803可以是RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、任何类型的存储盘(如光盘、DVD等),或者类似的存储介质,或者它们的组合。
与前述供水管网参数确定方法的实施例相对应,本发明还提供了供水管网参数确定装置的实施例。
图9为本发明根据一示例性实施例示出的一种供水管网参数确定装置的实施例流程图,所述供水管网参数确定装置可以应用于电子设备,如图9所示,所述供水管网参数确定装置包括:
需水量计算模块910,用于确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围,并从地块规划方案中获取与每一用地范围存在交集的地块的属性信息;针对每一需水节点,利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量;
管径计算模块920,用于依据各需水节点的需水量确定供水管网中每一管段的理想流量,并从预先建立的界限流量表中获取每一管段的理想流量对应的管径,所述界限流量表中记录有流量区间与管径的对应关系。
在一可选实现方式中,所述需水量计算模块910,具体用于在确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围过程中,为供水管网中的每一需水节点生成泰森多边形;针对每一需水节点,将为该需水节点生成的泰森多边形作为该需水节点所能覆盖的用地范围。
在一可选实现方式中,所述需水量计算模块910,具体用于在利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量过程中,针对与该需水节点的用地范围存在交集的每一地块,获取与该地块的属性信息对应的计算系数,并获取该用地范围与该地块的交集区域面积;利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息、计算系数和交集区域面积确定该需水节点的需水量。
在一可选实现方式中,所述管径计算模块920,具体用于在依据各需水节点的需水量确定供水管网中每一管段的理想流量过程中,确定每一需水节点与水厂之间的最优路径,所述最优路径包括至少一个管段,且所述最优路径需运输水量为对应需水节点的需水量;针对供水管网中每一管段,获取该管段所属的最优路径,利用获取的各个最优路径需运输水量确定该管段的理想流量。
在一可选实现方式中,所述管径计算模块920,具体用于在确定每一需水节点与水厂之间的最优路径过程中,针对供水管网中每一需水节点,计算供水管网中各个水厂到该需水节点的最优路径的长度,从所述长度中选择一条长度最小的最优路径;其中,最优路径的长度由路径包含的管段的长度和管段的势能损失得到。
在一可选实现方式中,所述管径计算模块920,具体用于在利用获取的各个最优路径需运输水量确定该管段的理想流量过程中,将获取的各个最优路径需运输水量之和作为该管段的理想流量。
在一可选实现方式中,所述装置还包括(图9中未示出):
建立模块,用于根据预设的管网造价表中记录的管径与单位长度造价确定经济因素系数,并按照从小到大的顺序对预先设定的各个管径进行排序;利用所述经济因素系数确定排序中每一管径对应的流量上限;从所述排序中的第二个管径开始遍历,针对当前遍历管径,将上一次遍历管径的流量上限与当前遍历管径的流量上限确定为当前遍历管径的流量区间并添加到界限流量表中;将预设流量与所述排序中的第一个管径的流量上限确定为第一个管径的流量区间并添加到界限流量表中。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。
对于装置实施例而言,由于其基本对应于方法实施例,所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种供水管网参数确定方法,其特征在于,所述方法包括:
确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围,并从地块规划方案中获取与每一用地范围存在交集的地块的属性信息;针对每一需水节点,利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量;
依据各需水节点的需水量确定供水管网中每一管段的理想流量,并从预先建立的界限流量表中获取每一管段的理想流量对应的经济管径,所述界限流量表中记录有流量区间与管径的对应关系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围,包括:
为供水管网中的每一需水节点生成泰森多边形;
针对每一需水节点,将为该需水节点生成的泰森多边形作为该需水节点所能覆盖的用地范围。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量,包括:
针对与该需水节点的用地范围存在交集的每一地块,获取与该地块的属性信息对应的计算系数,并获取该用地范围与该地块的交集区域面积;
利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息、计算系数和交集区域面积确定该需水节点的需水量。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,依据各需水节点的需水量确定供水管网中每一管段的理想流量,包括:
确定每一需水节点与水厂之间的最优路径,所述最优路径包括至少一个管段,且所述最优路径需运输水量为对应需水节点的需水量;
针对供水管网中每一管段,获取该管段所属的最优路径,利用获取的各个最优路径需运输水量确定该管段的理想流量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,确定每一需水节点与水厂之间的最优路径,包括:
针对供水管网中每一需水节点,计算供水管网中各个水厂到该需水节点的最优路径的长度,从所述长度中选择一条长度最小的最优路径;
其中,最优路径的长度由路径包含的管段的长度和管段的势能损失得到。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,利用获取的各个最优路径需运输水量确定该管段的理想流量,包括:
将获取的各个最优路径需运输水量之和作为该管段的理想流量。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述界限流量表的建立过程包括:
根据预设的管网造价表中记录的管径与单位长度造价确定经济因素系数,并按照从小到大的顺序对预先设定的各个管径进行排序,所述管网造价表为项目所在地管网造价市场调查得到的参数;
利用所述经济因素系数确定排序中每一管径对应的流量上限;
从所述排序中的第二个管径开始遍历,针对当前遍历管径,将上一次遍历管径的流量上限与当前遍历管径的流量上限确定为当前遍历管径的流量区间并添加到界限流量表中;
将预设流量与所述排序中的第一个管径的流量上限确定为第一个管径的流量区间并添加到界限流量表中。
8.一种供水管网参数确定装置,其特征在于,所述装置包括:
需水量计算模块,用于确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围,并从地块规划方案中获取与每一用地范围存在交集的地块的属性信息;针对每一需水节点,利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量;
管径计算模块,用于依据各需水节点的需水量确定供水管网中每一管段的理想流量,并从预先建立的界限流量表中获取每一管段的理想流量对应的经济管径,所述界限流量表中记录有流量区间与管径的对应关系。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述需水量计算模块,具体用于在确定供水管网中每一需水节点所能覆盖的用地范围过程中,为供水管网中的每一需水节点生成泰森多边形;针对每一需水节点,将为该需水节点生成的泰森多边形作为该需水节点所能覆盖的用地范围。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述需水量计算模块,具体用于在利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息确定该需水节点的需水量过程中,针对与该需水节点的用地范围存在交集的每一地块,获取与该地块的属性信息对应的计算系数,并获取该用地范围与该地块的交集区域面积;利用与该需水节点的用地范围存在交集的地块的属性信息、计算系数和交集区域面积确定该需水节点的需水量。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010131630.8A CN111507503B (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 供水管网参数确定方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010131630.8A CN111507503B (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 供水管网参数确定方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111507503A true CN111507503A (zh) | 2020-08-07 |
CN111507503B CN111507503B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=71875677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010131630.8A Active CN111507503B (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 供水管网参数确定方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111507503B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112598783A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 中国城市规划设计研究院 | 三维几何数据计算方法及三维几何数据计算网络架构 |
CN117910780A (zh) * | 2024-03-18 | 2024-04-19 | 山东华立供水设备有限公司 | 一种基于多目标粒子群算法的供水优化调度方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0821599A (ja) * | 1994-07-11 | 1996-01-23 | Hitachi Ltd | 管網解析方法、ネットワーク最小費用流解析方法及び管網管理システム |
CN106096786A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 东南大学 | 基于概率参照的城市用地容积率值域确定方法 |
CN109711106A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-03 | 中国石油大学(北京) | 一种集输管网优化方法及装置 |
KR101988040B1 (ko) * | 2018-07-20 | 2019-06-10 | (주)해인엔지니어링 건축사 사무소 | 급수 관로 관리 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체 |
CN110056781A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-07-26 | 天津大学 | 给水管网流量监测点优化布置方法 |
-
2020
- 2020-02-28 CN CN202010131630.8A patent/CN111507503B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0821599A (ja) * | 1994-07-11 | 1996-01-23 | Hitachi Ltd | 管網解析方法、ネットワーク最小費用流解析方法及び管網管理システム |
CN106096786A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 东南大学 | 基于概率参照的城市用地容积率值域确定方法 |
KR101988040B1 (ko) * | 2018-07-20 | 2019-06-10 | (주)해인엔지니어링 건축사 사무소 | 급수 관로 관리 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체 |
CN109711106A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-03 | 中国石油大学(北京) | 一种集输管网优化方法及装置 |
CN110056781A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-07-26 | 天津大学 | 给水管网流量监测点优化布置方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
何福力;李世豪;胡彩虹;王民;范磊;: "SWMM在城市建设规划中的应用", 中国防汛抗旱, no. 03, pages 79 - 84 * |
信昆仑;贾海峰;魏炜;王军;刘京;: "基于GIS的北京市再生水回用管网规划研究", 中国给水排水, no. 05, pages 60 - 72 * |
刘书明;王欢欢;徐鹏;徐速;: "多目标大规模供水管网监测点的优化选址", 清华大学学报(自然科学版), no. 01, pages 78 - 83 * |
王仁超,杭仁兵,顾培亮: "管灌系统最优管径的计算研究", 水利水电技术, vol. 30, no. 1, pages 46 - 49 * |
田文军;陈韬;王蕾;: "给水管网水动力模型达尔文设计方法论", 给水排水动态, no. 06, pages 30 - 33 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112598783A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 中国城市规划设计研究院 | 三维几何数据计算方法及三维几何数据计算网络架构 |
CN112598783B (zh) * | 2020-12-17 | 2023-08-25 | 中国城市规划设计研究院 | 三维几何数据计算方法及三维几何数据计算网络架构 |
CN117910780A (zh) * | 2024-03-18 | 2024-04-19 | 山东华立供水设备有限公司 | 一种基于多目标粒子群算法的供水优化调度方法 |
CN117910780B (zh) * | 2024-03-18 | 2024-06-11 | 山东华立供水设备有限公司 | 一种基于多目标粒子群算法的供水优化调度方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111507503B (zh) | 2024-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Condon et al. | Urban planning tools for climate change mitigation | |
CN108021686B (zh) | 一种快速匹配电子地图中公交线路与道路网络的方法 | |
CN101986102B (zh) | 一种城市地理信息系统中电子地图匹配方法 | |
CN111507503B (zh) | 供水管网参数确定方法及装置 | |
CN111784084B (zh) | 基于梯度提升决策树的出行生成预测方法、系统及装置 | |
CN109325659B (zh) | 一种电网建设项目投资排序新方法 | |
CN107292484A (zh) | 基于城市空间大数据的城市再开发土地识别方法及系统 | |
US11867054B2 (en) | Systems and methods for estimating well parameters and drilling wells | |
CN110689165A (zh) | 一种基于路网可达性的车辆路径优化方法 | |
Abraham et al. | Policy analysis using the Sacramento MEPLAN land use–transportation interaction model | |
Minaei et al. | Developments in multi-objective dynamic optimization algorithm for design of water distribution mains | |
CN109767107A (zh) | 一种基于大数据的造价数据收集方法及其系统 | |
CN109918455A (zh) | 一种基于偏好的有向图最短路径搜索方法 | |
Moghadam et al. | A mixed methodology for defining a new spatial decision analysis towards low carbon cities | |
CN108921425A (zh) | 一种资产项目投资分类的方法、系统及服务器 | |
Wei et al. | A Two‐Layer Network Dynamic Congestion Pricing Based on Macroscopic Fundamental Diagram | |
CN117273394B (zh) | 一种基于大数据的智能设备选型调配分析管理方法 | |
CN108491403B (zh) | 一种基于ArcGIS的山区建设用地的选址方法 | |
Zhang et al. | Impacts of public transportation fare reduction policy on urban public transport sharing rate based on big data analysis | |
CN110322183A (zh) | 一种基于gis的物流管控中心 | |
CN114638431A (zh) | 一种基于infoworks模型的典型地块年径流总量控制率速查方法 | |
Pinagara et al. | Will Jakarta Still Have Traffic Congestion after MRT? | |
Sijie et al. | Reflections and Enlightenments on the Population Size Determination in Urban Master Planning in China: A Case Study of Xi'an City | |
CN109767099A (zh) | 一种养护工程项目库构建方法 | |
CN110322185A (zh) | 一种基于gis和gps的物流管控方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |