[发明专利]一种海岛供水系统时用水量预测方法

摘要

本发明公开了一种海岛供水系统时用水量预测方法，本发明采用过去N天的历史数据建立历史趋势pattern，在此基础上利用前一天最后几个小时的用水量数据与pattern数据比较来预测时用水量。为了提高精度，所提出的历史趋势patten与线性移动平均方法相结合，将pattern得到的预测用水量与线性移动平均方法得到的预测用水量进行融合，得到最终的用水量预测数据。本发明所提出的方法预测精度高，对于时趋势规律明显而日趋势不明显的场合具有更好的效果。

主权项

1. 一种海岛供水系统时用水量预测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤(1).构建初始历史趋势pattern选取过去天的各个时刻的用水量数据，其中L为10～15之间的数；各个时刻的用水量观测值为，为时刻，单位为小时，，为天数，单位为天，；通过求解最小二乘目标函数得到，这里表示第小时的用水量预测值；得到24个时刻的用水量预测值后，将24个连接起来，形成由该24个p_i值构成的初始历史趋势pattern；步骤(2). 历史趋势pattern的校正与更新在获得初始历史趋势pattern后，为了确保pattern的实时性，需要每天更新pattern；在获得当天的用水量观测值后，需要加入当天的用水量预测值，然后剔出旧的历史数据，为此将步骤(1)参与计算的每一日的用水量观测值与得到的序列求其相关度，得到个相关度值序列，剔除相关度最小值所对应的那天历史数据，然后加入新的一天的历史数据，重新计算新的历史趋势pattern，获取新的序列；相关度计算公式如下所示：步骤(3). 获得基于历史趋势pattern下用水量预测值在获得第Q天的历史用水量数据和历史趋势pattern以后，为了预测第Q+1天中各时刻的用水量，用第Q天小时用水量的数据与pattern中相应数据比较，获得第Q+1天中各小时的用水量预测值；其中表示第19～24小时；具体计算方法如下：设第Q天小时的用水量观测值为,，则令，，表示最后小时数据的平均绝对偏差，表示最后小时数据的平均相对偏差；则采用历史趋势pattern得到的第Q+1天中各小时的用水量预测值为；步骤(4).采用线性平均方法预测时用水量具体方法为：Q表示当前用水量周期；表示时刻第Q+1天的时用水量；表示时刻第Q天的用水量观测值；n为滑动窗口大小，一般取5～7；步骤(5).将步骤(3)和步骤(4)得到的和进行线性数据融合，得到最终的用水量数据预测值；采用线性数据融合的方法，即最终的用水量数据预测值，，表示最终的i时刻Q+1天的用水量数据预测值，其中；取值采用如下规则：如果大于等于0.20，则；如果小于0.20，则。