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2026年第3期
• 水系统数字化与智能化 •

基于特征优选和极端梯度提升树的水厂供水量预测模型

作者:杨瑜玲,李柱,王子瑜,杨澜,宋朝阳,崔露苑
作者单位:上海城投水务<集团>有限公司;上海城投水务<集团>有限公司制水分公司
引用本文:杨瑜玲, 李柱, 王子瑜, 等. 基于特征优选和极端梯度提升树的水厂供水量预测模型[J]. 净水技术, 2026, 45(3); 139-146,155.
摘要:【目的】为支撑智慧水务发展,满足水厂精细化调度需求,提升供水效率与资源利用率,需构建时供水量预测模型以优化生产调度。【方法】以华东地区A水厂为研究对象,本文综合时间特征、气象条件、设备检修工况及水力参数构建含58个初始特征的数据集,采用递归特征消除(RFE)算法筛选出16个关键特征,同时引入贝叶斯优化(BO)对极端梯度提升树(XGBoost)模型的超参数进行寻优,建立时供水量预测模型。【结果】BO后模型平均绝对百分比误差(MAPE)为4.58%,平均绝对误差(MAE)为676.02 m3/h。使用2024年4月实测值评估,若按模型预测值进行进水量调整,99.66%时间段内1 h水库水位波动可控制在±0.3 m,无人工干预时日水库液位最大偏差仅为0.77 m。2024年8月该模型与A水厂智能水量调度系统融合并实现在线运行,通过提供未来1~4 h对外供水量趋势预测,优化调度方案,使泵启停次数减少47%。【结论】此模型兼具高精度与实用价值,可避免设备损耗与能源浪费,为水厂优化调度提供技术支撑。
关键词:极端梯度提升树(XGBoost)递归特征消除(RFE)贝叶斯优化(BO)特征优选;供水量预测;智慧水务
基金资助:国家重点研发计划(2022YFC3801000):上海城投(集团)有限公司科技创新计划项目(启明星专项)(CTKY-PTRC-2023-002-002-005)

收稿日期:2025-09-03 修回日期:2025-11-03 接受日期:2025-12-08

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