基于生存分析的城市供水管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)更換時(shí)間預(yù)測(cè).pdf

1、供水管網(wǎng)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，承擔(dān)著輸送居民用水的關(guān)鍵任務(wù)，然而，管網(wǎng)老化、城市高速擴(kuò)張、管理水平落后均導(dǎo)致爆管事件頻發(fā)。爆管事故不僅浪費(fèi)水資源，還嚴(yán)重影響人民的生產(chǎn)生活，同時(shí)給管理部門(mén)帶來(lái)了管道修復(fù)/更新問(wèn)題。因此，分析爆管的影響因素，建立管道生存函數(shù)模型和綜合爆管預(yù)測(cè)模型，并基于極限爆管率計(jì)算管道的最經(jīng)濟(jì)更換時(shí)間，這將有效降低管道爆管率，為管網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化和維護(hù)管理提供理論依據(jù)。
　　本文詳細(xì)闡述了生存分析理論及其常用的模型

2、，并采用半?yún)?shù)的Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型對(duì)管道進(jìn)行壽命分析。首先，統(tǒng)計(jì)管網(wǎng)的基本信息和爆管記錄，確定Cox回歸模型的輸入變量;其次，定義生存時(shí)間，對(duì)管道按照爆管次數(shù)分為兩組，分別建立ModelⅠ和ModelⅡ，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)得分殘差來(lái)檢驗(yàn)比例風(fēng)險(xiǎn)假定，發(fā)現(xiàn)只有ModelⅠ的道路類(lèi)型是時(shí)間-依賴(lài)變量;再次，求解管道基準(zhǔn)生存函數(shù)，確定管道的生存時(shí)間符合Weibull分布，進(jìn)而求出管道的生存函數(shù);最后，采用剩余殘差對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)比進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)

3、管徑是保護(hù)因子，管材、管長(zhǎng)和道路類(lèi)型是危險(xiǎn)因子，ModelⅠ對(duì)管長(zhǎng)和道路類(lèi)型的敏感程度比ModelⅡ更大。
　　在Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究管道更新時(shí)間。首先，計(jì)算單次爆管預(yù)測(cè)誤差和累計(jì)爆管預(yù)測(cè)誤差，得出最佳生存概率為0.7，此時(shí)Cox模型精度最優(yōu);其次，以爆管實(shí)際記錄和中位壽命作為輸入，將管道按照管材、管徑分組，分別建立綜合爆管預(yù)測(cè)模型，得出單根管道的爆管率;再次，結(jié)合極限爆管率，得出管道的經(jīng)濟(jì)更換時(shí)間方程，經(jīng)檢驗(yàn)，模