【技術實現步驟摘要】
本申請涉及城市排水基礎設施規劃設計，特別涉及一種城市污水系統的適應性路徑規劃方法及裝置。
技術介紹
1、城市污水系統由污水處理與再生廠(簡稱“污水廠”)、污水管網、再生水管網構成。系統規劃設計的內容包括確定污水廠的位置、污水管網的空間布局和水力參數(包括管徑、埋深等)、使用再生水的用戶位置、再生水管網的空間布局和水力參數。傳統的系統規劃方法一般針對當前邊界條件，或規劃年的預測邊界條件，采用人工經驗法或數學優化法得出一個單階段的、確定性的方案。在系統長達50年或以上的生命周期內，隨著城市的擴張、人口的增長或減少、居民用水行為的變化，以及隨著規劃決策者對系統運行能耗、系統內污水回用總量和系統韌性的要求的提升，系統一般需要經歷改擴建，以適應規劃條件的變化。第一規劃期采用了不同方案的系統，即使在未來相同情景下，也將產生不同的適應成本。目前尚無方法可以在第一規劃期的方案決策前，將系統未來潛在的適應成本納入考慮。
2、相關技術中，能夠以通過基準情景下方案設計和不確定性情景下方案性能評估，獲得成本和各情景下性能表現非劣的方案；或結合三角模糊數、可信度約束規劃、兩階段隨機規劃、區間規劃等技術手段，綜合考慮污水廠未來各情景下的擴容成本，最終選出未來污水量擴大的情況下適應能力最強的污水處理工藝；或基于多目標穩健性決策框架，得到應對未來降雨不確定性的灰-綠雨水設施最優配置規模。
3、然而，相關技術中，考慮的系統邊界僅包含于污水廠，沒有將廠、網作為一個整體進行考慮，因此對未來不確定性僅能考慮污水量的增加，不能考慮城市的空間擴張或
技術實現思路
1、本申請提供一種城市污水系統的適應性路徑規劃方法及裝置，以解決相關技術中的城市污水系統規劃技術只能產出單階段方案、無法考慮系統生命周期內對未來環境變化的適應成本，因而無法支撐城市擴張等不確定性條件下的長期系統規劃決策的問題。
2、本申請第一方面實施例提供一種城市污水系統的適應性路徑規劃方法，包括以下步驟：采集城市污水系統的目標信息，并根據所述目標信息確定滿足預設規劃條件的演變路徑集；根據所述城市污水系統的空間布局和規模協同規劃方案生成所述城市污水系統的候選方案集；基于所述演變路徑集和所述候選方案集，模擬所述城市污水系統的更新增長過程，以生成所述城市污水系統的調整過程，并根據所述調整過程構建所述城市污水系統的適應性路徑集；計算所述適應性路徑集中的平均生命周期成本，根據所述平均生命周期成本規劃滿足預設最優條件的路徑規劃方案與路徑，并執行所述滿足預設最優條件的路徑規劃方案與路徑。
3、可選地，在本申請的一個實施例中，在執行所述滿足預設最優條件的路徑規劃方案與路徑之后，還包括：根據所述路徑規劃方案監測所述城市污水系統的路徑規劃條件和系統狀態，根據所述路徑規劃條件和所述規劃狀態判斷所述城市污水系統是否滿足預設更新條件；若所述規劃條件偏離目標規劃條件或所述系統狀態偏離目標系統狀態，則判定所述城市污水系統滿足所述預設更新條件，更新所述城市污水系統，以執行新的路徑規劃方案。
4、可選地，在本申請的一個實施例中，所述城市污水系統的目標信息包括目標時期內的區域空間邊界、城市污水系統設施的可行選址、城市污水系統用戶的位置、污水排放量、再生水需求量和城市污水系統性能的目標值中的至少一項。
5、可選地，在本申請的一個實施例中，所述根據所述調整過程構建所述城市污水系統的適應性路徑集，包括：根據污水排放量判斷所述城市污水系統的污水子系統是否滿足預設規模更新條件；若所述污水排放量變化，則判定所述污水子系統滿足所述預設規模更新條件，更新污水管網并增加污水處理規模，以獲取新的污水廠規模，否則根據城市范圍判斷所述城市污水系統的空間是否滿足預設擴張條件；若所述城市范圍擴張，則判定所述城市污水系統的空間滿足所述預設擴張條件，擴張所述城市污水系統的空間，以獲取新的城市污水系統空間，否則根據再生水回用量判斷所述城市污水系統是否滿足所述預設提升條件；若所述再生水回用量提升，則判定所述城市污水系統滿足所述預設提升條件，更新再生水子系統并增加再生水處理規模，以獲取新的再生水管網，否則根據污水廠規模判斷污水廠間調水管道是否滿足預設占地條件；若所述污水廠規模不滿足占地約束，則判定所述污水廠間調水管道不滿足所述預設占地條件，建設污水廠間調水管道，以獲取新的調水管道；利用所述新的污水廠規模、所述新的城市污水系統空間、所述新的再生水管網和所述新的調水管道模擬所述城市污水系統的更新增長過程，生成所述城市污水系統的適應性路徑集。
6、可選地，在本申請的一個實施例中，所述計算所述適應性路徑集中的平均生命周期成本，包括：獲取所述城市污水系統的建設成本和折現成本；根據所述建設成本和所述折現成本計算所述平均生命周期成本。
7、本申請第二方面實施例提供一種城市污水系統的適應性路徑規劃裝置，包括：采集模塊，用于采集城市污水系統的目標信息，并根據所述目標信息確定滿足預設規劃條件的演變路徑集；生成模塊，用于根據所述城市污水系統的空間布局和規模協同規劃方案生成所述城市污水系統的候選方案集；構建模塊，用于基于所述演變路徑集和所述候選方案集，模擬所述城市污水系統的更新增長過程，以生成所述城市污水系統的調整過程，并根據所述調整過程構建所述城市污水系統的適應性路徑集；規劃模塊，用于計算所述適應性路徑集中的平均生命周期成本，根據所述平均生命周期成本規劃滿足預設最優條件的路徑規劃方案與路徑，并執行所述滿足預設最優條件的路徑規劃方案與路徑。
8、可選地，在本申請的一個實施例中，還包括：監測模塊，用于在執行所述滿足預設最優條件的路徑規劃方案與路徑之后，根據所述路徑規劃方案監測所述城市污水系統的路徑規劃條件和系統狀態，根據所述路徑規劃條件和所述規劃狀態判斷所述城市污水系統是否滿足預設更新條件；更新模塊，用于在所述規劃條件偏離目標規劃條件或所述系統狀態偏離目標系統狀態時，判定所述城市污水系統滿足所述預設更新條件，更新所述城市污水系統，以執行新的路徑規劃方案。
9、可選地，在本申請的一個實施例中，所述城市污水系統的目標信息包括目標時期內的區域空間邊界、城市污水系統設施的可行選址、城市污水系統用戶的位置、污水排放量、再生水需求量和城市污水系統性能的目標值中的至少一項。
10、可選地，在本申請的一個實施例中，所述構建模塊包括：判斷單元，用于根據污水排放量判斷所述城市污水系統的污水子系統是否滿足預設規模更新條件；第一更新單元，用于在所述污水排放量變化時，判定所述污水子系統滿足所述預設規模更新條件，更新污水管網并增加污水處理規模，以獲取新的污水廠規模，否則根據城市范圍判斷所述城市污水系統的空間是否滿足預設擴張條件；擴張單元本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種城市污水系統的適應性路徑規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在執行所述滿足預設最優條件的路徑規劃方案與路徑之后，還包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述城市污水系統的目標信息包括目標時期內的區域空間邊界、城市污水系統設施的可行選址、城市污水系統用戶的位置、污水排放量、再生水需求量和城市污水系統性能的目標值中的至少一項。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述調整過程構建所述城市污水系統的適應性路徑集，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算所述適應性路徑集中的平均生命周期成本，包括：
6.一種城市污水系統的適應性路徑規劃裝置，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括：
8.一種電子設備，其特征在于，包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序，以實現如權利要求1-5任一項所述的城市污水系統的適應性路徑規劃方法。>
9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行，以用于實現如權利要求1-5任一項所述的城市污水系統的適應性路徑規劃方法。
10.一種計算機程序產品，包括計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被執行，以用于實現如權利要求1-5任一項所述的城市污水系統的適應性路徑規劃方法。
...【技術特征摘要】
1.一種城市污水系統的適應性路徑規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在執行所述滿足預設最優條件的路徑規劃方案與路徑之后，還包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述城市污水系統的目標信息包括目標時期內的區域空間邊界、城市污水系統設施的可行選址、城市污水系統用戶的位置、污水排放量、再生水需求量和城市污水系統性能的目標值中的至少一項。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述調整過程構建所述城市污水系統的適應性路徑集，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算所述適應性路徑集中的平均生命周期成本，包括：
6.一種...
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