用于供水管网巡检与维护的马尔可夫决策过程近似方法：美属维尔京群岛案例研究

我们为供水管网开发了一个面向修复的巡检和维护决策框架。这项工作的动机来自于在数据稀疏环境中运营的公用事业公司，例如美属维尔京群岛等偏远地区，这些地区关于网络状态和地下管道故障的数据收集仅限于地面以上且易于获取的信息（例如，水箱水位和泵运行情况）。我们将问题表述为折扣马尔可夫决策过程，并将其与高保真水力模拟相结合。该模型在不依赖管道级传感的情况下捕获潜在的系统动态。结果揭示了状态相关的最优策略和跨管道的异构故障特征，包括罕见但高影响的行为。我们进一步表明，某些可观察的系统状态唯一地对应于特定的管道故障，从而实现了一种虚拟传感。这些发现表明，在资源受限的环境中，系统级动态可以支持不确定性下的巡检规划和维护决策。