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

背景技術(shù)：

1、排水管網(wǎng)檢測(cè)是通過(guò)人工、cctv及聲納等檢測(cè)手段，對(duì)管道的功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和判斷，以確定管道的運(yùn)行狀態(tài)。定期對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)診斷管道的缺陷，并采取有效的修復(fù)措施，可以降低管道運(yùn)行期間的安全風(fēng)險(xiǎn)，減少事故發(fā)生的概率，延長(zhǎng)管道的使用壽命。目前管道檢測(cè)工程量主要是依據(jù)各省市頒布定額來(lái)確定工程量單價(jià)。定額中對(duì)排水管網(wǎng)檢測(cè)價(jià)格的使用范圍與方法進(jìn)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(cè)費(fèi)用綜合單價(jià)(元/米)。實(shí)踐中的排水管網(wǎng)疏通檢測(cè)難度差異較大，在相對(duì)固定的綜合單價(jià)下，檢測(cè)進(jìn)度會(huì)隨著檢測(cè)難度遞減，而某些檢測(cè)難度大的“困難管段”正是城市排水管網(wǎng)治理的核心問(wèn)題。采用相對(duì)固定的管道疏通檢測(cè)綜合單價(jià)，難以切實(shí)發(fā)揮價(jià)格這個(gè)“看不見(jiàn)的手”的宏觀管理作用。因此，管道檢測(cè)的合理工程量定價(jià)是提升檢測(cè)效率的重要保證，也是急需解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于熵權(quán)法和灰色聚類(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)方法，構(gòu)建基于灰色聚類(lèi)的難度等級(jí)評(píng)定模型，采用統(tǒng)計(jì)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(lèi)對(duì)選定因素進(jìn)行難度等級(jí)綜合評(píng)價(jià)。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)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(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：step1、確定管網(wǎng)檢測(cè)難度的影響因素；

4、step2、確定step1各影響因素的單指標(biāo)類(lèi)別界限值；

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

6、step4、賦予step3各指標(biāo)權(quán)重并計(jì)算綜合權(quán)系數(shù)矩陣；

7、step5、判定各項(xiàng)目所屬難度等級(jí)。

8、上述的step1中，管網(wǎng)檢測(cè)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(jì)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(dāng)0≤h2≤d/2時(shí)：

11、

12、當(dāng)d/2＜h2≤d時(shí)：

13、

14、所以，當(dāng)0≤h2≤d時(shí)：

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(jì)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(dāng)0≤h3≤d時(shí)，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(jì)算方法為：

23、將白化權(quán)函數(shù)分為高類(lèi)、中類(lèi)和低類(lèi)3種類(lèi)型，其數(shù)學(xué)模型如下：假設(shè)高類(lèi)下限為h，中類(lèi)中限為z，低類(lèi)上限為l，并記dij為第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象關(guān)于第j個(gè)指標(biāo)的觀測(cè)值；為j指標(biāo)k子類(lèi)的白化權(quán)函數(shù)值；則灰類(lèi)白化權(quán)函數(shù)及類(lèi)別權(quán)系數(shù)計(jì)算公式如下：

24、高類(lèi)型：

25、

26、中類(lèi)型：

27、

28、低類(lèi)型：

29、

30、上述的step4中指標(biāo)權(quán)重并計(jì)算綜合權(quán)系數(shù)矩陣過(guò)程為：

31、使用灰色聚類(lèi)進(jìn)行定權(quán)聚類(lèi)，各單指標(biāo)的綜合聚類(lèi)采用基于熵權(quán)法，選擇m個(gè)專(zhuān)家對(duì)p項(xiàng)指標(biāo)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(gè)專(zhuān)家對(duì)第j個(gè)指標(biāo)的分值，矩陣如下：

32、

33、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

34、設(shè)第i個(gè)專(zhuān)家的j指標(biāo)的的分值為xij(i＝1,2,...,n；j＝1,2,...,p)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理得到xi'j矩陣，其中：

35、

36、計(jì)算各指標(biāo)的信息熵：

37、第j指標(biāo)的信息熵hj可由下式計(jì)算：

38、

39、計(jì)算各因子的權(quán)重：

40、

41、即得各指標(biāo)在綜合評(píng)判中的權(quán)重；求每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)系數(shù)：

42、

43、則第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象屬于第k*個(gè)類(lèi)。

44、本發(fā)明提供的一種基于熵權(quán)法和灰色聚類(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)方法，通過(guò)構(gòu)建基于灰色聚類(lèi)的難度等級(jí)評(píng)定模型，采用統(tǒng)計(jì)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(lèi)對(duì)選定因素進(jìn)行難度等級(jí)綜合評(píng)價(jià)。

技術(shù)特征：

1.基于熵權(quán)法和灰色聚類(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)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(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的step1中，管網(wǎng)檢測(cè)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(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的step1中污水量面積占比的計(jì)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(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的step1中淤積量面積占比計(jì)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(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的step3中白化權(quán)函數(shù)計(jì)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(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的step4中指標(biāo)權(quán)重并計(jì)算綜合權(quán)系數(shù)矩陣過(guò)程為：

技術(shù)總結(jié)
基于熵權(quán)法和灰色聚類(lèi)的城市排水管網(wǎng)檢測(cè)難度預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：Step1、確定管網(wǎng)檢測(cè)難度的影響因素；Step2、確定Step1各影響因素的單指標(biāo)類(lèi)別界限值；Step3、構(gòu)造Step2中各指標(biāo)的白化權(quán)函數(shù)及權(quán)系數(shù)計(jì)算模型；Step4、賦予Step3各指標(biāo)權(quán)重并計(jì)算綜合權(quán)系數(shù)矩陣；Step5、判定各項(xiàng)目所屬難度等級(jí)。通過(guò)構(gòu)建基于灰色聚類(lèi)的難度等級(jí)評(píng)定模型，采用統(tǒng)計(jì)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(lèi)對(duì)選定因素進(jìn)行難度等級(jí)綜合評(píng)價(jià)。

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(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)保集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19