本發(fā)明涉及城市排水管網(wǎng)的運維，具體涉及一種基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

1、排水管網(wǎng)檢測是通過人工、cctv及聲納等檢測手段，對管道的功能和結(jié)構(gòu)進行檢測和判斷，以確定管道的運行狀態(tài)。定期對管道進行檢測，及時診斷管道的缺陷，并采取有效的修復措施，可以降低管道運行期間的安全風險，減少事故發(fā)生的概率，延長管道的使用壽命。目前管道檢測工程量主要是依據(jù)各省市頒布定額來確定工程量單價。定額中對排水管網(wǎng)檢測價格的使用范圍與方法進行了限定，大多數(shù)定額都給出了雨水、污水或雨污合流管道疏通檢測費用綜合單價(元/米)。實踐中的排水管網(wǎng)疏通檢測難度差異較大，在相對固定的綜合單價下，檢測進度會隨著檢測難度遞減，而某些檢測難度大的“困難管段”正是城市排水管網(wǎng)治理的核心問題。采用相對固定的管道疏通檢測綜合單價，難以切實發(fā)揮價格這個“看不見的手”的宏觀管理作用。因此，管道檢測的合理工程量定價是提升檢測效率的重要保證，也是急需解決的現(xiàn)實問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，構(gòu)建基于灰色聚類的難度等級評定模型，采用統(tǒng)計調(diào)查法選定關(guān)鍵影響因素，熵權(quán)法給關(guān)鍵影響因素定權(quán)，灰色定權(quán)聚類對選定因素進行難度等級綜合評價。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，包括如下步驟：step1、確定管網(wǎng)檢測難度的影響因素；

4、step2、確定step1各影響因素的單指標類別界限值；

5、step3、構(gòu)造step2中各指標的白化權(quán)函數(shù)及權(quán)系數(shù)計算模型；

6、step4、賦予step3各指標權(quán)重并計算綜合權(quán)系數(shù)矩陣；

7、step5、判定各項目所屬難度等級。

8、上述的step1中，管網(wǎng)檢測難度的影響因素包括埋深、污水量面積占比、淤積量面積占比、管徑以及溫度。

9、上述的step1中污水量面積占比的計算方法為：

10、設(shè)污水層高度為h2，管徑為d，污水界面面積為s，當0≤h2≤d/2時：

11、

12、當d/2＜h2≤d時：

13、

14、所以，當0≤h2≤d時：

15、

16、設(shè)污水量面積占比為η污水，則：

17、

18、上述的step1中淤積量面積占比計算方法為：

19、設(shè)淤積層高度為h3，管徑為d，污水量面積占比為η淤積，當0≤h3≤d時，有：

20、

21、根據(jù)公式(4)和(5)可以得出污水量面積和淤積量面積占比情況。

22、上述的step3中白化權(quán)函數(shù)計算方法為：

23、將白化權(quán)函數(shù)分為高類、中類和低類3種類型，其數(shù)學模型如下：假設(shè)高類下限為h，中類中限為z，低類上限為l，并記dij為第i個評價對象關(guān)于第j個指標的觀測值；為j指標k子類的白化權(quán)函數(shù)值；則灰類白化權(quán)函數(shù)及類別權(quán)系數(shù)計算公式如下：

24、高類型：

25、

26、中類型：

27、

28、低類型：

29、

30、上述的step4中指標權(quán)重并計算綜合權(quán)系數(shù)矩陣過程為：

31、使用灰色聚類進行定權(quán)聚類，各單指標的綜合聚類采用基于熵權(quán)法，選擇m個專家對p項指標的分值組成m×p的矩陣，定義為原始矩陣xij，其中xij是指第i個專家對第j個指標的分值，矩陣如下：

32、

33、對數(shù)據(jù)進行標準化處理：

34、設(shè)第i個專家的j指標的的分值為xij(i＝1,2,...,n；j＝1,2,...,p)，進行標準化處理得到xi'j矩陣，其中：

35、

36、計算各指標的信息熵：

37、第j指標的信息熵hj可由下式計算：

38、

39、計算各因子的權(quán)重：

40、

41、即得各指標在綜合評判中的權(quán)重；求每個評價對象的綜合評價系數(shù)：

42、

43、則第i個評價對象屬于第k*個類。

44、本發(fā)明提供的一種基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，通過構(gòu)建基于灰色聚類的難度等級評定模型，采用統(tǒng)計調(diào)查法選定關(guān)鍵影響因素，熵權(quán)法給關(guān)鍵影響因素定權(quán)，灰色定權(quán)聚類對選定因素進行難度等級綜合評價。

技術(shù)特征：

1.基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，其特征在于，所述的step1中，管網(wǎng)檢測難度的影響因素包括埋深、污水量面積占比、淤積量面積占比、管徑以及溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，其特征在于，所述的step1中污水量面積占比的計算方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，其特征在于，所述的step1中淤積量面積占比計算方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，其特征在于，所述的step3中白化權(quán)函數(shù)計算方法為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，其特征在于，所述的step4中指標權(quán)重并計算綜合權(quán)系數(shù)矩陣過程為：

技術(shù)總結(jié)
基于熵權(quán)法和灰色聚類的城市排水管網(wǎng)檢測難度預(yù)測方法，包括如下步驟：Step1、確定管網(wǎng)檢測難度的影響因素；Step2、確定Step1各影響因素的單指標類別界限值；Step3、構(gòu)造Step2中各指標的白化權(quán)函數(shù)及權(quán)系數(shù)計算模型；Step4、賦予Step3各指標權(quán)重并計算綜合權(quán)系數(shù)矩陣；Step5、判定各項目所屬難度等級。通過構(gòu)建基于灰色聚類的難度等級評定模型，采用統(tǒng)計調(diào)查法選定關(guān)鍵影響因素，熵權(quán)法給關(guān)鍵影響因素定權(quán)，灰色定權(quán)聚類對選定因素進行難度等級綜合評價。

技術(shù)研發(fā)人員：成浩科,成濤,李永年,張亞潔,文鋮,雷蕊菡,張靜,陳翔,王殿常
受保護的技術(shù)使用者：長江生態(tài)環(huán)保集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19