[发明专利]基于图划分的供水管网DMA自动分区方法

权利要求书

1.一种基于图划分的供水管网DMA自动分区方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取供水管网水力模型和日供水总量；

设置分区参数；

依据所设置的分区参数使用多级递归二分法算法对供水管网水力模型进行分区，获得分区结果和分区边界管段；以及

以分区改造的工程造价为目标函数，以管网压力和节点水龄的波动范围为约束条件，利用遗传算法进行分区边界管段的阀门开闭选择与流量计的安装布置，从而获得分区边界管段的阀门开闭选择与流量计的安装布置方案；

依据所设置的分区参数使用多级递归二分法算法对供水管网水力模型进行分区，获得分区结果和分区边界管段的步骤，包括：

设无向图G₀＝(V₀,E₀)表示供水管网水力模型，其中V₀表示管网节点集合，E₀表示管段集合，设管网节点权重为W_i，管段权重为W_j，

对无向图G₀＝(V₀,E₀)中的管网节点V₀进行匹配及合并，从而得到粗化图；

对粗化图依据设置的分区参数进行划分；

将经划分的粗化图还原成无向图G₀＝(V₀,E₀)，从而获得分区结果；

对粗化图进行划分时，以各分区间的连接边的管段数量最小或权重之和最小为目标函数，以各分区的管网节点总数相等或管网节点权重之和相等为约束条件。

2.如权利要求1所述的基于图划分的供水管网DMA自动分区方法，其特征在于，对供水管网水力模型进行分区时，使各分区的规模相一致，并令各分区间的连接边的权值之和最小。

3.如权利要求1所述的基于图划分的供水管网DMA自动分区方法，其特征在于，在将经划分的粗化图还原成无向图G₀＝(V₀,E₀)时，利用局部求精启发式算法对各分区进行局部优化。

4.如权利要求1所述的基于图划分的供水管网DMA自动分区方法，其特征在于，以各分区的管网节点总数相等或管网节点权重之和相等为约束条件的步骤，包括：

在对粗化图进行划分时，通过最小化平衡因子实现各分区的管网节点总数相等或管网节点权重之和相等；

最小化平衡因子通过如下公式计算：

式一中，I_B表示平衡因子，k表示分区参数中的分区数量，d_p表示经划分的粗化图中最大分区的规模或者最大分区的管网节点权重之和，n表示管网节点总数。

5.如权利要求1所述的基于图划分的供水管网DMA自动分区方法，其特征在于，进行分区边界管段的阀门开闭选择与流量计的安装布置时，

若某一分区边界管段选择关闭阀门，则对应的省去流量计的安装；

若某一分区边界管段选择打开阀门，则对应的布置安装流量计。