view in publisher's site

Pipeline failure prediction in water distribution networks using evolutionary polynomial regression combined with K-means clustering

This paper presents a new approach for improving pipeline failure predictions by combining a data-driven statistical model, i.e. evolutionary polynomial regression (EPR), with K-means clustering. The EPR is used for prediction of pipe failures based on length, diameter and age of pipes as explanatory factors. Individual pipes are aggregated using their attributes of age, diameter and soil type to create homogenous groups of pipes. The created groups were divided into training and test datasets using the cross-validation technique for calibration and validation purposes respectively. The K-means clustering is employed to partition the training data into a number of clusters for individual EPR models. The proposed approach was demonstrated by application to the cast iron pipes of a water distribution network in the UK. Results show the proposed approach is able to significantly reduce the error of pipe failure predictions especially in the case of a large number of failures. The prediction models were used to calculate the failure rate of individual pipes for rehabilitation planning.

پیش‌بینی شکست خط لوله در شبکه‌های توزیع آب با استفاده از رگرسیون چند جمله‌ای تکاملی ترکیب‌شده با خوشه‌بندی K - means

این مقاله یک روش جدید برای بهبود پیش‌بینی‌های شکست خط لوله با ترکیب یک مدل آماری برگرفته از داده، یعنی رگرسیون چند جمله‌ای تکاملی (EPR)، با خوشه‌بندی K - means ارائه می‌دهد. EPR برای پیش‌بینی شکست لوله‌ها براساس طول، قطر و سن لوله‌ها به عنوان عوامل توضیحی استفاده می‌شود. لوله‌های منفرد با استفاده از ویژگی‌های سن، قطر و نوع خاک خود جمع می‌شوند تا گروه‌های همگن از لوله‌ها را ایجاد کنند. گروه‌های ایجاد شده با استفاده از تکنیک اعتبار سنجی متقابل برای کالیبراسیون و اعتبار سنجی به ترتیب به مجموعه داده‌های آموزشی و آزمایشی تقسیم شدند. خوشه‌بندی K - means برای تقسیم داده‌های آموزشی به تعدادی از خوشه‌ها برای مدل‌های EPR فردی به کار گرفته شده‌است. روش پیشنهادی با استفاده از لوله‌های چدنی یک شبکه توزیع آب در انگلستان نشان داده شد. نتایج نشان می‌دهند که روش پیشنهادی به طور قابل‌توجهی قادر به کاهش خطای پیش‌بینی‌های شکست لوله به ویژه در مورد تعداد زیادی از خطاها می‌باشد. مدل‌های پیش‌بینی برای محاسبه نرخ شکست تک‌تک لوله‌ها برای برنامه‌ریزی بازسازی مورد استفاده قرار گرفتند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Water Science and Technology
  • ترجمه مقاله Water Science and Technology
  • مقاله علوم و فن‌آوری آب
  • ترجمه مقاله علوم و فن‌آوری آب
  • مقاله Geography, Planning and Development
  • ترجمه مقاله Geography, Planning and Development
  • مقاله جغرافیا، برنامه‌ریزی و توسعه
  • ترجمه مقاله جغرافیا، برنامه‌ریزی و توسعه
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.