1、 1955年，由美國(guó)財(cái)富雜志所列出的全球年，由美國(guó)財(cái)富雜志所列出的全球500強(qiáng)強(qiáng)大企業(yè)，今天只剩下了大企業(yè)，今天只剩下了1/3！世界上世界上1000家破產(chǎn)倒閉的企業(yè)中，有家破產(chǎn)倒閉的企業(yè)中，有850家是因決家是因決策失誤造成的。策失誤造成的。國(guó)家審計(jì)署署長(zhǎng)：國(guó)家審計(jì)署署長(zhǎng)：2002年因決策失誤造成國(guó)有資產(chǎn)年因決策失誤造成國(guó)有資產(chǎn)損失損失72.3億元。億元。 企業(yè)增加一個(gè)勞動(dòng)力，可以取得企業(yè)增加一個(gè)勞動(dòng)力，可以取得1：1.5的經(jīng)濟(jì)效果；的經(jīng)濟(jì)效果； 增加一個(gè)技術(shù)人員，可以取得增加一個(gè)技術(shù)人員，可以取得1：2.5的經(jīng)濟(jì)效果；的經(jīng)濟(jì)效果； 增加一個(gè)高層決策者，則可取得增加一個(gè)高層決策者，則可取得1：

2、6的經(jīng)濟(jì)效果。的經(jīng)濟(jì)效果。企業(yè)中不同層次管理者所承擔(dān)的決策任務(wù)企業(yè)中不同層次管理者所承擔(dān)的決策任務(wù) 高層管理者高層管理者 中中 層管理者層管理者 基礎(chǔ)管理者基礎(chǔ)管理者戰(zhàn)略戰(zhàn)略決策決策管理決策管理決策業(yè)務(wù)決策業(yè)務(wù)決策決策者何時(shí)最有可能使用直覺(jué)決策的方法決策者何時(shí)最有可能使用直覺(jué)決策的方法 存在高不確定性時(shí)存在高不確定性時(shí) 極少有先例存在時(shí)極少有先例存在時(shí) 變化難以科學(xué)的預(yù)測(cè)時(shí)變化難以科學(xué)的預(yù)測(cè)時(shí) “事實(shí)事實(shí)”有限時(shí)有限時(shí) 事實(shí)不足以明確指明前進(jìn)道路時(shí)事實(shí)不足以明確指明前進(jìn)道路時(shí) 分析性數(shù)據(jù)用途不大時(shí)分析性數(shù)據(jù)用途不大時(shí) 當(dāng)需要從存在的幾個(gè)可行方案中選擇一個(gè)，而每當(dāng)需要從存在的幾個(gè)可行方案中選擇一

3、個(gè)，而每 一個(gè)的評(píng)價(jià)都良好時(shí)一個(gè)的評(píng)價(jià)都良好時(shí) 時(shí)間有限，并且存在提出正確決策的壓力時(shí)。時(shí)間有限，并且存在提出正確決策的壓力時(shí)。確定確定目標(biāo)目標(biāo)識(shí)別識(shí)別問(wèn)題問(wèn)題評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)反饋反饋擬定擬定方案方案分析分析方案方案選擇選擇方案方案實(shí)施實(shí)施方案方案秘笈秘笈方案游戲方案游戲分析停滯分析停滯精力集中在標(biāo)準(zhǔn)上，精力集中在標(biāo)準(zhǔn)上， 而不是備選方案上。而不是備選方案上。萬(wàn)事俱備以后才行動(dòng)萬(wàn)事俱備以后才行動(dòng)因?yàn)榭謶诌t遲不采取行動(dòng)因?yàn)榭謶诌t遲不采取行動(dòng)盡力改善、做一個(gè)改革者盡力改善、做一個(gè)改革者積極主動(dòng)、義務(wù)工作積極主動(dòng)、義務(wù)工作城市水資源綜合優(yōu)化城市水資源綜合優(yōu)化城市城市地下管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與分析城鎮(zhèn)生活污水的資源化利

4、用和無(wú)害化處理城鎮(zhèn)生活污水的資源化利用和無(wú)害化處理城市污水處理的多目標(biāo)規(guī)劃設(shè)計(jì)城市污水處理廠選址與優(yōu)化布局城市污水處理中水回用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)城市污水處理廠優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)地下管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)模型城市綜合地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)作為城市地理信息系統(tǒng)的重要組成部分是城市科學(xué)規(guī)劃、管理和輔助決策等工作的重要工具?？臻g數(shù)據(jù)模型是城市地理信息系統(tǒng)的核心。網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)模型作為空間數(shù)據(jù)模型的一種,在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)表達(dá)和網(wǎng)絡(luò)空間分析等方面起著極其關(guān)鍵的作用。由于網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)的特殊性,一般的GIS 軟件均有專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)模塊用來(lái)建立、維護(hù)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)空間模型。而地下管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)模型和通用的網(wǎng)絡(luò)空間模型相比有其特殊性,在建立城市地下管網(wǎng)地

5、理信息系統(tǒng)時(shí),常用的GIS 網(wǎng)絡(luò)模塊所建立的通用網(wǎng)絡(luò)空間模型不能滿足地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)的需要,尤其是在爆管分析、故障危害范圍查詢等網(wǎng)絡(luò)分析方面。因此,有必要對(duì)地下管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并建立一種能充分滿足地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)需要的空間數(shù)據(jù)模型地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)特點(diǎn)分析首先,地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)作為一種基本網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),滿足網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的一般特性,其基本構(gòu)成包括弧段、結(jié)點(diǎn)和附件(管網(wǎng)附屬設(shè)施) 。由于在地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)中不需要考慮面狀拓?fù)?因此在考慮地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)組織模型時(shí),可進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化,去掉與多邊形有關(guān)的信息,以減少數(shù)據(jù)量和提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。其次,地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)有區(qū)別于一般網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的特殊性。地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)包括兩種基

6、本類(lèi)型: 樹(shù)狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)。一般來(lái)說(shuō),排水管道等重力管線多為樹(shù)狀管網(wǎng),燃?xì)?、給水等管線多為環(huán)狀管網(wǎng)。樹(shù)狀管網(wǎng)由于多為重力管線,其弧段均為單向弧段,方向由起始結(jié)點(diǎn)的高程確定。燃?xì)?、給水等壓力管線在設(shè)計(jì)時(shí)為了盡可能減少事故造成的影響,大多采用環(huán)狀設(shè)計(jì),同時(shí)大、中城市的燃?xì)狻⒔o水等管網(wǎng)都采用多個(gè)源頭,使得這些管線呈多源環(huán)狀分布。地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)組織模型管網(wǎng)的數(shù)據(jù)組織模型采用的是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ汀＞W(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ椭械腜OLYVRT ( POLYgon con2VeRTor 多邊形轉(zhuǎn)換器) 模型由于記錄的是鏈(弧段) 信息,數(shù)據(jù)量較小,能很好地反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與線性要素之間的關(guān)系,因此適合于與線性要素所包含的線段無(wú)關(guān)

7、的網(wǎng)絡(luò)分析等應(yīng)用。DIME 模型(Dual Independent Map Model 雙重獨(dú)立地圖編碼模型) 由于記錄了每一條線段的詳細(xì)信息,適合于諸如緩沖區(qū)建立、斷面分析等需要處理線性要素細(xì)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。為了兼顧兩種模型的優(yōu)點(diǎn),地下管網(wǎng)采用了POLYVRT 模型和DIME 模型的混合模型,即同時(shí)記錄段和鏈(弧段) ,但對(duì)這兩種模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化和改造,去掉了與網(wǎng)絡(luò)分析無(wú)關(guān)的一些信息,如與多邊形有關(guān)的信息,同時(shí)在弧段數(shù)據(jù)中增加該弧段包含的段信息。由于其中包含的段信息只記錄了段的編號(hào),因此數(shù)據(jù)量增加不大,同時(shí)還提高了系統(tǒng)的總體運(yùn)行速度與效率。地下管網(wǎng)的數(shù)據(jù)組織模型包括結(jié)點(diǎn)、段、弧段等數(shù)據(jù)的基本存儲(chǔ)

8、結(jié)構(gòu),其基本邏輯結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖。地下管網(wǎng)空間分析模型管網(wǎng)的空間分析模型是用于管網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)分析所用的拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型。因此,要求建立的模型盡可能地反映現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)特征,同時(shí)對(duì)其進(jìn)行抽象,使得用數(shù)學(xué)方式建立的模型能快速、高效地實(shí)現(xiàn)各種分析應(yīng)用。從上面所述可知地下管網(wǎng)在空間特征上表現(xiàn)為樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)和多源環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。因此,在建立地下管網(wǎng)空間分析數(shù)據(jù)模型時(shí)也需分別建立樹(shù)狀和環(huán)狀兩種模型,以滿足不同管網(wǎng)類(lèi)型的需要。由于樹(shù)狀模型比環(huán)狀模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在處理環(huán)狀管網(wǎng)數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)針對(duì)不同應(yīng)用的需要,如果該應(yīng)用可不考慮其環(huán)狀特點(diǎn),如管線點(diǎn)號(hào)自動(dòng)生成等,則可將環(huán)狀管網(wǎng)簡(jiǎn)化為樹(shù)狀模型進(jìn)行處理。管網(wǎng)的樹(shù)狀模型可用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的樹(shù)來(lái)表

9、達(dá)。管網(wǎng)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可用圖來(lái)表達(dá)。在不考慮流向的情況下,使用無(wú)向圖表示;在顧及管網(wǎng)流向的情況下,則需用有向圖來(lái)表示。帶流向的環(huán)狀管網(wǎng)均為壓力管線,管段在管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的流向由當(dāng)時(shí)所在位置的壓力確定,因此管段的具體流向是動(dòng)態(tài)的。在綜合地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)中,由于不對(duì)地下管網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),所以不能獲得管段在某一時(shí)刻的真實(shí)流向,但在管網(wǎng)源頭已知的情況下,可判斷出每個(gè)管段在各種壓力變化情況下可能出現(xiàn)的流向。利用有向圖建立環(huán)狀管網(wǎng)數(shù)據(jù)模型,應(yīng)自動(dòng)生成每個(gè)管段(弧段) 的可能流向,使得建立的模型能充分滿足網(wǎng)絡(luò)分析的需要。環(huán)狀管網(wǎng)的有向圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用十字鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ),如圖所示。地下管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)建模綜合地下管網(wǎng)信息

10、系統(tǒng)的地下管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)是以dgn 文件存儲(chǔ)的,dgn 是Micro2Station 用來(lái)存放圖形數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)文件,其數(shù)據(jù)格式是公開(kāi)的。在dgn 文件中每個(gè)包含屬性數(shù)據(jù)的圖形元素通過(guò)兩個(gè)指針(linkage) 與數(shù)據(jù)庫(kù)連接,其中第一個(gè)指針指向數(shù)據(jù)庫(kù)中的要素(feature) 表中的一個(gè)記錄,指明該圖形元素屬于那類(lèi)要素;另一指針指向該要素對(duì)應(yīng)的屬性表中的某一記錄。Dgn 文件中最基本的二維元素有: 線段(Line) 、線串(Line String) 、多邊形( Shape) 、曲線(Curve) 、橢圓( Ellipse) 、弧(Arc) 、文本(Text) 、單元(Cell) 等。點(diǎn)(Point)

11、 是線段的特例,圓(Circle) 是橢圓的特例。圖形元素的屬性包括圖層、顏色、線型、線寬等。地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)中的要素主要包括點(diǎn)狀、線狀和面狀要素。其中點(diǎn)狀要素有各類(lèi)管線的檢修井、附屬設(shè)施、特征點(diǎn)等;線狀要素包括各類(lèi)管線、依比例尺管線邊界等;地下管網(wǎng)中的面狀要素包括各類(lèi)依比例尺的管線附屬建筑等,為了同時(shí)滿足空間分析和制圖的需要,將面狀地物分別用帶有屬性的中心點(diǎn)及不帶屬性的面狀地物邊界表示。因此面狀要素也被分解成點(diǎn)狀和線狀要素。在dgn 中地下管網(wǎng)的點(diǎn)狀要素主要用單元(cell) 表示,線狀要素用線(line) 或線串(line string) 表示。不同類(lèi)型的管網(wǎng)數(shù)據(jù)用不同的顏色、層次加以區(qū)分

12、。地下管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)建模流程由于地下管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)都是以圖形元素的方式分散地、無(wú)序地存放在dgn 文件中,因此地下管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)建模首先必須對(duì)dgn 文件中表示地下管網(wǎng)要素的圖形元素進(jìn)行搜索整理,生成結(jié)點(diǎn)和弧段數(shù)據(jù),建立空間數(shù)據(jù)組織模型。然后,再根據(jù)具體的應(yīng)用,在空間數(shù)據(jù)組織模型的基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的空間分析模型。空間數(shù)據(jù)建模的基本流程見(jiàn)圖.爆管處理與故障危害分析在地下管網(wǎng)的日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,常常由于管線老化或外力破壞等原因造成爆管事故。事故發(fā)生后,需要迅速確定關(guān)閉哪些閥門(mén)可以防止進(jìn)一步的泄漏,在確定這些閥門(mén)時(shí)還要保證關(guān)閉這些閥門(mén)造成的影響范圍最小。關(guān)閉閥門(mén)造成的影響區(qū)域也需要得出,以便通知這些區(qū)域的用戶

13、采取相應(yīng)的措施。爆管處理與故障危害分析就是利用多源環(huán)狀空間數(shù)據(jù)模型進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)追蹤分析,求出需要關(guān)閉的閥門(mén)和故障危害的范圍。爆管處理與故障危害分析首先采用廣度優(yōu)先算法對(duì)有向圖進(jìn)行遍歷,搜索出控制閥門(mén),再追蹤有向圖求出故障影響范圍。最短路徑分析在管線搶修和管線設(shè)計(jì)等情況下,需要快速求出指定點(diǎn)間的最短路徑。經(jīng)典的最短路徑算法Dijkstra 算法采用矩陣網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型計(jì)算指定點(diǎn)之間的最短(優(yōu)) 路徑。在存儲(chǔ)圖形和運(yùn)算時(shí),需定義N 3 N 的數(shù)組,其中N 為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)數(shù),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)數(shù)較大時(shí),將占用大量的計(jì)算機(jī)內(nèi)存。例如當(dāng)結(jié)點(diǎn)數(shù)為3000 ,定義一個(gè)32 位的整型數(shù)組要占用3000 3 3000 3 4 =

14、 3600000000 字節(jié)的內(nèi)存。另外,Dijkstra 算法的時(shí)間復(fù)雜度是O(N2) ,其運(yùn)行時(shí)間隨著結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的增加而急劇增加,不能滿足快速進(jìn)行路徑分析的要求。因此許多人設(shè)計(jì)了新的最短路徑算法,其中以最大相關(guān)邊法和最大相鄰結(jié)點(diǎn)法兩種算法較適合地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)。這兩種算法仍然是基于矩陣網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型的,但它們使用的相關(guān)邊矩陣和鄰接結(jié)點(diǎn)矩陣階數(shù)為N * K,其中K為網(wǎng)絡(luò)中的最大相關(guān)邊數(shù)或最大相鄰結(jié)點(diǎn)數(shù),在地下管網(wǎng)或道路網(wǎng)絡(luò)等一般地理網(wǎng)絡(luò)中K值大大小于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)數(shù)N ,因此可顯著地減少數(shù)據(jù)量和運(yùn)算時(shí)間。KMPIS 采用最大鄰接結(jié)點(diǎn)算法的基本思想,對(duì)其做了進(jìn)一步的改造,采用十字鏈表表達(dá)的網(wǎng)絡(luò)模型代替

15、鄰接結(jié)點(diǎn)矩陣網(wǎng)絡(luò)模型,進(jìn)一步壓縮了數(shù)據(jù)量,并兼顧其它空間分析對(duì)空間數(shù)據(jù)模型的需要,實(shí)現(xiàn)了路徑分析的快速運(yùn)算。緩沖區(qū)的建立以及帶狀地形圖提取在進(jìn)行地下管網(wǎng)管理工作時(shí)需要疊加管線周?chē)欢ň嚯x內(nèi)的地形信息,對(duì)于建立在地形信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的地下管網(wǎng)信息系統(tǒng),可以從現(xiàn)有地形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提取帶狀地形數(shù)據(jù)。考慮到管網(wǎng)大多沿道路敷設(shè),因此可利用空間分析模型根據(jù)道路中心線和指定寬度建立緩沖區(qū),并提取該緩沖區(qū)內(nèi)的地形信息。依比例尺管線邊界自動(dòng)生成在地下管線信息系統(tǒng)中,考慮到空間分析的需要,所有的地下管線均采用單線表示,對(duì)于根據(jù)規(guī)范要求需要依比例尺表示寬度的管線在建庫(kù)時(shí)均采用其中心線表示。為了滿足制圖的需要,在已建

16、立的空間數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)指定的寬度自動(dòng)生成依比例尺管線邊界,大大地減少制圖的工作量。斷面圖制作在地下管網(wǎng)管理、設(shè)計(jì)和施工工作中,縱橫斷面圖的作用都是非常重要的。橫斷面是指垂直于管線位置的一個(gè)截面,在該截面中可以直觀地了解相鄰管線間、管線與地面間的空間位置關(guān)系等情況?？v斷面是指沿管線方向的一個(gè)截面,在該截面中可以直觀地考察管線的走向和坡度。橫斷面的制作相對(duì)簡(jiǎn)單,只需根據(jù)指定斷面線與相交的管線、道路之間的幾何關(guān)系,求出相關(guān)數(shù)據(jù)即可制作完成?？v斷面的制作需要利用建立的空間分析模型,在指定斷面起點(diǎn)、終點(diǎn)、水平比例尺、垂直比例尺后,根據(jù)一定的條件搜索出正確的路線,再根據(jù)該路線獲取或計(jì)算相應(yīng)的屬性信

17、息、平曲線、坡度等數(shù)據(jù)制作出相應(yīng)的縱斷面圖。小區(qū)域污水處理的多目標(biāo)規(guī)劃設(shè)計(jì)隨著城市的不斷發(fā)展,污水處理廠的規(guī)模、承受的負(fù)荷也不斷增大。對(duì)小區(qū)污水處理設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)已越來(lái)越重要。以生活小區(qū)為例,利用多目標(biāo)灰色決策進(jìn)行工藝選擇,使處理設(shè)施達(dá)到社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化結(jié)合。生活小區(qū)污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)的特點(diǎn)生活小區(qū)污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)的特點(diǎn)多目標(biāo)與目標(biāo)矛盾性l生活小區(qū)污水處理工藝,要求出水部分回用,所以對(duì)出水水質(zhì)、處理水量要求較高,這樣就需要處理效果好、處理量大的工藝與此相配。但是這種類(lèi)型的工藝要求在資金、土地方面大投入。而小區(qū)本身多建在公共設(shè)施齊全的黃金地帶,對(duì)設(shè)施的要求是占地面積盡可能的小、投資盡可

18、能的少。因此協(xié)調(diào)這些目標(biāo)間的矛盾成為規(guī)劃的主要任務(wù)。穩(wěn)定性l生活小區(qū)所產(chǎn)生的污水源于小區(qū)住戶的生活污水,作為一個(gè)建成的生活小區(qū)其居住人口相對(duì)穩(wěn)定,居民的生活層次也相對(duì)穩(wěn)定,這就使得污水水量、水質(zhì)都在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)波動(dòng)。不確定性l生活小區(qū)污水處理工藝的設(shè)計(jì)關(guān)系到很多無(wú)法量化的目標(biāo),同時(shí)處理系統(tǒng)各種行為的輸入、輸出也不是確定的數(shù)值。如果設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)視上述不確定性,將會(huì)損失大量的信息。生活小區(qū)污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)原則生活小區(qū)污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)原則出水水質(zhì)l污水處理工藝的確定首先應(yīng)考慮的因素是根據(jù)出水去向制定出水水質(zhì)要求。污水用于回收再利用部分,處理效果應(yīng)達(dá)到(CJ2511289)生活雜質(zhì)用水標(biāo)準(zhǔn)。排

19、入水體的部分,處理效果應(yīng)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB897821996) 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。處理水量l根據(jù)平均居住人口,確定相應(yīng)的污水處理量。建議利用該市已有小區(qū)水質(zhì)水量長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)值估計(jì)。設(shè)計(jì)面積l宜選擇小型處理設(shè)施,應(yīng)避免另外占用土地。建議將處理設(shè)施盡可能的埋設(shè)在小區(qū)的體育場(chǎng)、休閑長(zhǎng)廊等公共設(shè)施下面。投資和運(yùn)行費(fèi)用應(yīng)在業(yè)主的經(jīng)濟(jì)承受能力之內(nèi)。運(yùn)行條件l設(shè)施應(yīng)運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,設(shè)備維修容易,方便于物業(yè)管理。生活小區(qū)污水處理工藝選擇生活小區(qū)污水處理工藝選擇生活小區(qū)污水處理工藝可以從附表中幾種常見(jiàn)的生活污水處理工藝中選擇。工藝選擇污水控制系統(tǒng)本身既有已知信息,也有未知信息?？刂颇繕?biāo)中涉及到很多參量無(wú)法用確定的值表

20、示,這就使控制方案決策過(guò)程中難免要加入一定的主觀臆斷部分,以至于不能達(dá)到預(yù)期效果,建議采用多目標(biāo)灰色局勢(shì)決策。多目標(biāo)灰色局勢(shì)決策就是從獲得的信息(包括那些不確定的部分) 出發(fā),滿足多個(gè)目標(biāo)的情況下,充分利用已具備的各種材料,選擇最符合決策者的方案。決策是事件、對(duì)策和效果的結(jié)合。多目標(biāo)灰色局勢(shì)決策,就是利用已知信息構(gòu)造出綜合決策矩陣,從中找出最優(yōu)局勢(shì),尋找最優(yōu)對(duì)策。事件ai 采用對(duì)策bj 去對(duì)付,構(gòu)成局勢(shì)sij ( ai , bj ) ,對(duì)某一局勢(shì)有特定的效果。效果的好壞依據(jù)目的來(lái)評(píng)判。多目標(biāo)局勢(shì)決策中,有不同的目的,就有評(píng)價(jià)效果的不同準(zhǔn)則。效果測(cè)度的準(zhǔn)則依據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不同指標(biāo)的要求而制定。污

21、水控制局勢(shì)效果多是不能量化的灰色值,如占地面積小和較小之間就無(wú)法確切的描述。為了避免這種情況,就將這些灰值白化,獲得白化值uij (表示事件ai 采用對(duì)策bj 去對(duì)付獲得的效果) 。白化值uij是靜態(tài)值,不隨時(shí)間線性變化,則可以利用上限效果測(cè)度、下限效果測(cè)度、適中效果測(cè)度公式求得。記sij為目標(biāo)p 下有效果白化值uij ,事件有n 個(gè),對(duì)策有m 個(gè)。3 種效果測(cè)度公式式(4) 中的u0 為指定的適中值。3 種測(cè)度適用場(chǎng)合不同:若希望局勢(shì)效益越大越好(如去除率等) ,就選用式(2) ;若希望局勢(shì)損耗越小越好(如資金、占地等) ,就選用式(3) 。(1) 多目標(biāo)灰色局勢(shì)決策從獲得全部信息(包括確定

22、的部分和不確定的部分) 出發(fā),防止了決策過(guò)程中的資源流失。(2) 在小區(qū)域污水處理的規(guī)劃設(shè)計(jì)中多目標(biāo)灰色局勢(shì)決策的總的起點(diǎn)就是盡可能的滿足出水水質(zhì)、建面積、運(yùn)行管理等多個(gè)目標(biāo)。因此多目標(biāo)灰色局勢(shì)決策可以作為決策者選擇最優(yōu)方案的科學(xué)方法之一“中水”回用系統(tǒng)分析與優(yōu)化北京市位于世界上缺水最嚴(yán)重的地區(qū)- - 華北平原, 是我國(guó)水資源短缺最嚴(yán)重的大都市之一,水資源緊缺,供需矛盾尖銳。目前, 北京市可利用淡水資源人均占有量約300 m3/a, 為全國(guó)人均水平的1/8世界人均水平的1/30。隨著城市的快速發(fā)展, 人民生活水平的提高, 對(duì)淡水的需求量越來(lái)越大, 工業(yè)廢水和生活污水排放量也逐年遞增。如何解決水

23、資源的緊缺問(wèn)題, 減輕污水對(duì)環(huán)境的污染, 實(shí)現(xiàn)“綠色奧運(yùn)”, 構(gòu)建和諧社會(huì), 已經(jīng)成為北京社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所面臨的重要問(wèn)題之一。中水城市污水經(jīng)過(guò)處理達(dá)到國(guó)家有關(guān)規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn), 可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水的再生回用, 已經(jīng)成為開(kāi)辟城市新水源, 解決城市水資源不足, 實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要途徑。目前, 全國(guó)大多城市, 尤其是華北和地下水開(kāi)采嚴(yán)重的城市, 都已展開(kāi)中水的再利用工程, 并且取得了較好的效益。許多城市在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中, 從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)考慮, 鋪設(shè)了兩套輸水管線, 其中一套專(zhuān)用來(lái)輸送中水。北京市已有中水廠十幾家, 達(dá)到日處理污水158 萬(wàn)t 的能力。產(chǎn)出的中水已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多渠

24、道的再利用, 如洗車(chē), 清潔道路, 園林綠化等。中水水源及可利用途徑中水工程是由給水/上水工程和排水/下水工程派生出來(lái)的, 其水質(zhì)介于給水和排水之間。利用過(guò)程中涉及到中水水源的選擇和使用時(shí)對(duì)象的具體要求。中水水源是指預(yù)用來(lái)處理成中水的污水。中水水源的選擇應(yīng)以使用中水時(shí)所需的水質(zhì)、水量為依據(jù),參照原排水的水質(zhì)、水量、排水狀況來(lái)確定。常用中水水源一般是生活污水、廢水和冷卻水等。醫(yī)藥污水、生產(chǎn)污水因含有有毒病菌、有毒重金屬等, 成份復(fù)雜, 處理困難一般不適宜做中水水源。按照中水水源的不同污染程度一般分以下三種組合, 可以根據(jù)所需中水水量和處理難易程度優(yōu)先順次選用:(1)優(yōu)質(zhì)雜排水。盥洗排水和淋浴排水

25、組合(有時(shí)也包括冷卻水)。為中水水源水質(zhì)最好者。容易處理,處理費(fèi)用低, 應(yīng)優(yōu)先選用。(2)雜排水。盥洗排水、淋浴排水和廚房排水組合。水質(zhì)較好, 污水中有機(jī)物濃度濁度油脂含量較高, 處理費(fèi)用比優(yōu)質(zhì)雜排水高。(3)生活污水。所有生活排水之總稱(chēng), 包括廁所排水。這種水有機(jī)物濃度和懸浮物濃度都較高。水質(zhì)最差。且處理工藝復(fù)雜。處理成本高。目前, 已經(jīng)利用中水的主要途徑有, 在工業(yè)方面包括工業(yè)冷卻、建筑施工; 在城市服務(wù)業(yè)方面包括城市供暖、城市景觀、園林綠化、道路清潔、沖廁及洗車(chē); 在農(nóng)業(yè)灌溉方面對(duì)農(nóng)作物的影響正在北京市大興區(qū)實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行小麥實(shí)驗(yàn)( 初步結(jié)果顯示, 中水可以利用于農(nóng)業(yè)灌溉, 長(zhǎng)久的深遠(yuǎn)影響

26、有待于進(jìn)一步考證) 。中水還有其它方面的用途, 如地下水回灌、地表水補(bǔ)充等。中水具有潛在的利用潛力, 在需要用水的地方多考慮一下是否可以利用中水, 保護(hù)和節(jié)約有限的水資源、充分利用水資源的重用能力。系統(tǒng)分析與優(yōu)化分析中水回用系統(tǒng)并應(yīng)用系統(tǒng)論基本原理對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化, 考察中水利用的可行性, 結(jié)構(gòu)是否完善、存在何種缺陷、優(yōu)化的程度如何、系統(tǒng)效應(yīng)如何, 從而判明系統(tǒng)的發(fā)展方向及能動(dòng)地加以控制和調(diào)整,使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。整體性原理結(jié)構(gòu)性原理l中水供給子系統(tǒng)、中水輸送子系統(tǒng)和中水利用子系統(tǒng),相關(guān)性原理綜合優(yōu)化原理城市(鎮(zhèn)) 供水輸配項(xiàng)目智能決策支持管理系統(tǒng)一種基于計(jì)算機(jī)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)( Intranet) 和

27、通信技術(shù)的協(xié)作型、多目標(biāo)智能化決策支持系統(tǒng)在城市(鎮(zhèn)) 供水項(xiàng)目管理中的應(yīng)用。該系統(tǒng)具有多態(tài)預(yù)測(cè)報(bào)警,供水輸配管網(wǎng)(當(dāng)前、歷史) 資料多圖層快速搜索成圖、設(shè)計(jì)與優(yōu)化改造方案的提供、成本核算與分析及供水輔助設(shè)施維修方案的提供等功能;主要部件包括數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)、知識(shí)庫(kù)及其管理系統(tǒng),推理機(jī),一致性尋找、模糊匹配與通信模塊,接口部件,調(diào)度圖型顯示屏等;系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境硬件包括專(zhuān)用數(shù)據(jù)服務(wù)器、文件服務(wù)器各一臺(tái);通信前置處理、數(shù)據(jù)處理終端(或微機(jī)) 若干臺(tái),輔助性設(shè)備等。智能決策支持系統(tǒng)IDSS 是決策支持系統(tǒng)DSS 與專(zhuān)家系統(tǒng)ES 的集成與結(jié)合,比傳統(tǒng)DSS 增加了推理機(jī)、知識(shí)庫(kù)及其管理系統(tǒng)。它是解

28、決半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題時(shí),在遇到實(shí)際問(wèn)題與所建立模型不一致而導(dǎo)致無(wú)力指導(dǎo)用戶修改模型的情況下,以其知識(shí)庫(kù)中的專(zhuān)家決策思維過(guò)程、成功經(jīng)驗(yàn)、有關(guān)科學(xué)知識(shí)來(lái)協(xié)助解決問(wèn)題的一種決策支持系統(tǒng),其特點(diǎn)如下:(1) 具有推理機(jī)構(gòu),能模擬決策者的思維過(guò)程。(2) 能跟蹤問(wèn)題的求解過(guò)程,證明模型的正確性。(3) 通過(guò)人機(jī)對(duì)話輔助診斷半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的邊界條件與環(huán)境。(4) 能回答why , when , if then 等解釋性、條件性的問(wèn)題,使決策者不僅知道結(jié)論,還可知道產(chǎn)生結(jié)論的原因。將其運(yùn)用于城市(鎮(zhèn)) 供水輸配項(xiàng)目管理中是對(duì)水資源管理(供水部分) 的變革。水資源不僅具有稀缺性,而且在供水過(guò)程中形

29、成了供水部門(mén)的行業(yè)自然壟斷和多部門(mén)的政府行政保護(hù),由此滋生了“人情水”、漏水及壟斷利潤(rùn),這些都以極高的價(jià)格轉(zhuǎn)移給了消費(fèi)者,更為嚴(yán)重的是這種水資源管理方式大大降低了水的利用效率,導(dǎo)致用水供需矛盾的加劇,進(jìn)而引起對(duì)水資源的掠奪性開(kāi)采,最終損害自然與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。因此在水資源配置及管理的體制性制約因素改革過(guò)程中,通過(guò)運(yùn)用智能決策支持系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)手段和管理方式,降低消耗、控制浪費(fèi)、提高水的利用率,同時(shí)變過(guò)去管理中的人網(wǎng)分離為人網(wǎng)結(jié)合,提高供水服務(wù)質(zhì)量,將對(duì)水資源管理產(chǎn)生重大轉(zhuǎn)變,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)目的是為城市(鎮(zhèn)) 供水輸配項(xiàng)目管理中的設(shè)計(jì)安裝、運(yùn)行管理、經(jīng)濟(jì)分析、安全維護(hù)及搶修搶

30、險(xiǎn)等工況下的決策起輔助與支持作用。(1) 模型特點(diǎn)。本系統(tǒng)為多態(tài)、多目標(biāo)智能化決策支持系統(tǒng)。具有多態(tài)預(yù)測(cè)報(bào)警,多圖層快速搜索成圖,快速判斷失常片區(qū),管網(wǎng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化改造方案的提供,在線壓力、流量、濁度與余氯等參數(shù)的監(jiān)測(cè),調(diào)壓及泄漏(包括爆管) 搶修搶險(xiǎn)方案的提供,管網(wǎng)供水輔助設(shè)施維護(hù)維修方案的提供等一系列功能。當(dāng)單體決策者不止一個(gè)時(shí),可以認(rèn)為該系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)群體智能決策支持系統(tǒng)。(2) 決策支持第一級(jí)提供常規(guī)的數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)。如營(yíng)業(yè)抄收管理系統(tǒng)、報(bào)裝設(shè)計(jì)安裝管理系統(tǒng)、搶修搶險(xiǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等,用以提供公司所需的結(jié)構(gòu)化事物管理,包括制度及規(guī)范的管理;第二級(jí)提供供水輸配項(xiàng)目管理中運(yùn)用

31、各學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)集成后的技術(shù)方法,用以消除各級(jí)管理者之間的交流障礙,通過(guò)改進(jìn)決策成員間的信息交流實(shí)現(xiàn)決策過(guò)程的優(yōu)化;第三級(jí)提供較成熟的多種狀態(tài)下的輔助決策方法。總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖與系統(tǒng)流程圖城市供水項(xiàng)目管理智能決策支持系統(tǒng)框圖城市供水項(xiàng)目管理智能決策支持系統(tǒng)流程圖主要部件結(jié)構(gòu)與功能主要部件結(jié)構(gòu)與功能數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)運(yùn)用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),定義語(yǔ)義信息,協(xié)調(diào)總體與單體的聯(lián)系。由于管線及輸配數(shù)據(jù)量較大、信息多,在數(shù)據(jù)管理中須實(shí)現(xiàn)運(yùn)用數(shù)據(jù)的類(lèi)型、數(shù)據(jù)文件、字段、字段數(shù)據(jù)多級(jí)查詢、修改、增刪管理。數(shù)據(jù)庫(kù)包括管網(wǎng)、輸配、用戶等歷史與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。一是歷史數(shù)據(jù)。管網(wǎng)地理資料、流量和濁度與余氯前期數(shù)據(jù)、壓力

32、前期波動(dòng)圖表、管網(wǎng)改造資料、材料資料、防腐資料等;二是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸入的流量、壓力、濁度、余氯、供水波動(dòng)幅度、總流量計(jì)量、壓送記錄、歷史記錄、調(diào)節(jié)閥運(yùn)行情況及有關(guān)突變信息。單體數(shù)據(jù)庫(kù)存放必須的數(shù)據(jù),對(duì)個(gè)人專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的補(bǔ)充,即從總體DB 中取用有用數(shù)據(jù)便于單體決策;同時(shí)存入專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù),如計(jì)量站內(nèi)的儀表校驗(yàn)數(shù)據(jù)、流量計(jì)修正及壓力修正參數(shù)等。主要部件結(jié)構(gòu)與功能主要部件結(jié)構(gòu)與功能模型庫(kù)及其管理系統(tǒng)總體模型庫(kù)由總體協(xié)調(diào)庫(kù)、監(jiān)測(cè)警報(bào)與防治、優(yōu)化調(diào)度模塊組成?？傮w協(xié)調(diào)模型將決策任務(wù)分成獨(dú)立又聯(lián)系的子任務(wù),分配給各單體決策者,如管線管理、報(bào)裝管理、營(yíng)業(yè)管理、計(jì)量管理等。監(jiān)測(cè)警報(bào)與防治模型,存儲(chǔ)有

33、管線泄漏、爆管及流量異常、壓力異常警報(bào)模型,還存儲(chǔ)有險(xiǎn)情處理方式模型。經(jīng)實(shí)情與警報(bào)分析,有總體協(xié)調(diào)員與單體用戶優(yōu)選方案,最終經(jīng)實(shí)際參數(shù)對(duì)照選取一種或兩種模型,經(jīng)系統(tǒng)分析法給予確定。優(yōu)化調(diào)度方案模型中存有管網(wǎng)輸配調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的各種資料及通過(guò)多目標(biāo)選擇優(yōu)選出的調(diào)度方案。實(shí)際操作中,由總體協(xié)調(diào)員匯集各單體用戶的參考方案,優(yōu)化后進(jìn)行調(diào)度模擬,模擬過(guò)程傳送至調(diào)度中心。調(diào)度中心依據(jù)總體布局及模擬中各實(shí)施單位情況以及通訊模塊上傳的實(shí)際效果反饋情況,下達(dá)更改指令。這個(gè)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行直至獲得滿意效果為止。為便于與數(shù)據(jù)庫(kù)的配合,模型庫(kù)中的模型設(shè)計(jì)出“因素關(guān)系”模型。單體模型庫(kù)則以單體專(zhuān)業(yè)知識(shí)模型為主。模型庫(kù)管理系統(tǒng)提供

34、模型構(gòu)造語(yǔ)言,并保證單體與總體模型間的數(shù)據(jù)兼容性,允許多重訪問(wèn)與多種閉環(huán)反饋。主要部件結(jié)構(gòu)與功能主要部件結(jié)構(gòu)與功能方法庫(kù)及其管理系統(tǒng)方法庫(kù)由數(shù)學(xué)算法子庫(kù)、定型推理方法子庫(kù)和功能子庫(kù)組成。數(shù)學(xué)算法子庫(kù)。主要包括:預(yù)測(cè)方法、多指標(biāo)決策方法、決策樹(shù)分析、馬爾可夫模型、存儲(chǔ)模型、運(yùn)輸模型、線性回歸預(yù)測(cè)算法、排隊(duì)理論、矩陣算法、誤差分析,這些算法工具可同時(shí)、多次、重復(fù)調(diào)用; 定性推理方法子庫(kù)。即將部分知識(shí)的表達(dá)式量化,按實(shí)際要求、規(guī)定進(jìn)行匹配運(yùn)算得出規(guī)則,再得出上、下限值,用于判定,但匹配成功須經(jīng)多步模擬檢驗(yàn); 功能子庫(kù),主要提供制圖、表單生成。在中,該庫(kù)包含數(shù)字化儀、打印機(jī)、圖層搜索的導(dǎo)向模塊,以便生

35、成準(zhǔn)確有效的信息;同時(shí)支持動(dòng)態(tài)屏、終端彩顯的不同權(quán)限的顯示與輸入、輸出; 單體方法庫(kù),存貯專(zhuān)業(yè)用戶的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域方法,包括人工經(jīng)驗(yàn)優(yōu)選法(或經(jīng)驗(yàn)公式) ,如供水水質(zhì)、管網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)、壓力分布等。此外,單體用戶共享總體方法庫(kù)中的子庫(kù); 方法庫(kù)管理系統(tǒng)完成方法的存貯、定義、修改、增刪和使用權(quán)限的制定,且建立簡(jiǎn)單、分級(jí)的關(guān)鍵字查詢匹配方式,以獲得快速、簡(jiǎn)捷的方法搜索功能。主要部件結(jié)構(gòu)與功能主要部件結(jié)構(gòu)與功能知識(shí)庫(kù)及其管理系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)在中指單體決策者(專(zhuān)家) 知識(shí)庫(kù),當(dāng)總體協(xié)調(diào)員需要相關(guān)知識(shí)時(shí),可以通過(guò)聯(lián)網(wǎng)調(diào)用單體知識(shí)庫(kù),各知識(shí)庫(kù)中主要存放專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域的專(zhuān)家知識(shí)、引導(dǎo)性知識(shí)、接口知識(shí)等。本系統(tǒng)以規(guī)則形式存放知識(shí)于知識(shí)庫(kù)中。規(guī)則形式包括產(chǎn)生規(guī)則(用以描述事件之間關(guān)系) 、過(guò)程性規(guī)則(用以驅(qū)動(dòng)推理機(jī)執(zhí)行知識(shí)庫(kù)的某些操作) 。知識(shí)表達(dá)采用Horn 子句形式,知識(shí)元組用樹(shù)形結(jié)構(gòu)表達(dá)。查詢時(shí)用SQL2000 的查詢按鈕搜索匹配關(guān)鍵詞。知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)。用DBMS 實(shí)現(xiàn)大型知識(shí)庫(kù)的組織與存儲(chǔ), 關(guān)鍵問(wèn)題在于搜索的匹配時(shí)間, 這一方面需要對(duì)SQL2000 語(yǔ)言編寫(xiě)的模塊程序及DBMS 進(jìn)一步優(yōu)化。主要部件結(jié)構(gòu)與功能主要部件結(jié)構(gòu)與功能推理機(jī)推理機(jī)與數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)之間的無(wú)縫連接與緊密配合,是發(fā)揮推理機(jī)作用的關(guān)鍵。有效的解決方法之一就是采用超并行聯(lián)