基于生存分析的城市供水管網(wǎng)經(jīng)濟更換時間預測.pdf

1、供水管網(wǎng)是城市重要的基礎設施之一，承擔著輸送居民用水的關鍵任務，然而，管網(wǎng)老化、城市高速擴張、管理水平落后均導致爆管事件頻發(fā)。爆管事故不僅浪費水資源，還嚴重影響人民的生產(chǎn)生活，同時給管理部門帶來了管道修復/更新問題。因此，分析爆管的影響因素，建立管道生存函數(shù)模型和綜合爆管預測模型，并基于極限爆管率計算管道的最經(jīng)濟更換時間，這將有效降低管道爆管率，為管網(wǎng)的運行優(yōu)化和維護管理提供理論依據(jù)。
　　本文詳細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比例風險模型對管道進行壽命分析。首先，統(tǒng)計管網(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，定義生存時間，對管道按照爆管次數(shù)分為兩組，分別建立ModelⅠ和ModelⅡ，通過標準得分殘差來檢驗比例風險假定，發(fā)現(xiàn)只有ModelⅠ的道路類型是時間-依賴變量;再次，求解管道基準生存函數(shù)，確定管道的生存時間符合Weibull分布，進而求出管道的生存函數(shù);最后，采用剩余殘差對模型進行檢驗，并對風險比進行分析，發(fā)現(xiàn)

3、管徑是保護因子，管材、管長和道路類型是危險因子，ModelⅠ對管長和道路類型的敏感程度比ModelⅡ更大。
　　在Cox比例風險模型基礎上，進一步研究管道更新時間。首先，計算單次爆管預測誤差和累計爆管預測誤差，得出最佳生存概率為0.7，此時Cox模型精度最優(yōu);其次，以爆管實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測模型，得出單根管道的爆管率;再次，結合極限爆管率，得出管道的經(jīng)濟更換時間方程，經(jīng)檢驗，模