具有环路的配水网络增长模型
物理与社会
2021-11-30 v3
摘要
配水网络（WDNs）随时间扩展其服务区域。这些增长动力学尚鲜为人知。WDNs的一个方面是它们通常具有环路，而闭合环路可能是提升其鲁棒性与效率的功能重要过程。我们提出一种生成带环路网络的WDNs增长模型，并适用于具有多个水源的网络。我们将所提模型应用于四个经验WDNs，表明其生成的网络结构与经验WDNs相似。经验与建模WDNs的比较表明，经验WDNs就网络结构而言可能实现了成本、效率与鲁棒性之间的合理平衡。我们还基于生物正反馈机制研究管径设计。具体而言，我们应用受多头绒泡菌（Physarum polycephalum）启发的模型，发现经验与建模管径之间存在中等正相关。经验与建模管径的差异表明，我们或可通过遵循生物流网络的组织原则来提升WDNs的性能。
引用
@article{arxiv.2106.13519,
title = {A growth model for water distribution networks with loops},
author = {Kashin Sugishita and Noha Abdel-Mottaleb and Qiong Zhang and Naoki Masuda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.13519},
year = {2021}
}
备注
21 pages, 7 figures, 1 table