配水管网管段改造排序的PageRank算法.pdfVIP

第 47卷 第 8弦 哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 Vo1．47 No．8 2015年 8月 J0URNALOFHARBIN INSTITUTEOFTECHN0L0GY Aug．2015 doi：10．11918／j．issn．0367—6234，2015．08，006 配水管网管段改造排序的PageRank算法 李飞宇 ，石振锋 ，吴晨光 ，于美婷 ，袁一星 (1．哈尔滨工业大学 市政环境工程学院，150090哈尔滨；2．哈尔滨工业大学 数学系，150001哈尔滨) 摘 要：针对城市配水管网管段改造比选排序问题，提出了基于PageRank的改进的MPR—Pipe算法，实现了对管网节点和管 段多种水力属性的尸R值求解．利用经济流量和管段单位水力坡降PR值，定义 了管段改造的重要性度量，并以此作为改造比 选排序的依据．理论计算表明该算法求解效率较高，工程应用案例表明该算法提出的管段改造比选排序方案有效、可行． 关键词：配水管网；管段改造；PageRank；单位水力坡降；管段重要性 中图分类号：TU821．3 文献标志码：A 文章编号：0367—6234(2015)08—0025—05 PageRank-basedselection sortofpiperenewalinwaterdistributionsystem LIFeiyu ，SHIZhenfeng ，W U Chenguang ，YU Meiting ，YUAN Yixing (1．SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering，HarbinInstituteofTechnology，150090Harbin，China； 2．DepartmentofMathematics，HarbinInstituteofTechnoloyg，150001Harbin，China) Abstract：AnovelmodifiedPageRankalgorithmforpiperenewal(MPR—Pipe)ispresentedtorealizeselection sortandprovidePageRankvaluesofstaticanddynamicattributionsofiunctionsandpipesinwaterdistribution systems．Themeasurementofpiperenewalsignificance，welldefinedon the groundsofeconomicflow andunit hydraulicgradient．can be taken ast criterion fortheselection sortofpiperenewa1．Theoreticalcalculations confirm thehigh efficiency ofthealgorithm，and engineering application casesindicate the effectivenessand feasibilityoftherenewalplanbasedonMPR．Pipealgorithm． Keywords：waterdistributionsystem；piperenewal；PageRank；unithydraulicgradient；pipesignificance 结合我国配水管网的实际情况，管网急需改造 其结果可以直接指导管网改造 问题 J．管段老化模 的原因主要包括：管网设备陈旧与老化；管网运行负 型、管网运行现状分析、管段运行成本经济型分析， 荷较重；管网布局欠合理；水源新建及改造；更高的 一 般在构建和求解管网改造决策模型中起辅助作 水质安全需求；节能降耗．因此，在对供水管网进行 用 ．同时，国内外还建立了多种优化改造模型用于 改造过程 中应用管网水力模型，分析供水管网的工 管网的改造，如基于多 目标优化的管网改造决策模 况，合理地对供水管网进行改造，特别是通过优化管 型