基于IBES-TPGM(1,1,λ,η)模型的原油管道结蜡厚度预测研究

赵梦龙; 程长坤; 李本全; 沈慧; 李春保; 宋恺

doi:10.13543/j.bhxbzr.2025.02.002

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (02) : 15 -25. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2025.02.002

基于IBES-TPGM(1,1,λ,η)模型的原油管道结蜡厚度预测研究

赵梦龙, 程长坤, 李本全, 沈慧, 李春保, 宋恺

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摘要

为了准确预测原油管道结蜡厚度的变化趋势，解决传统灰色模型（GM）在模型结构和数据处理方面上的不足，构建了三参数灰色模型（TPGM）(1,1)，从初始化种群和增加莱维飞行策略等方面对秃鹰搜索算法（BES）进行改进，利用改进的秃鹰搜索算法（IBES）对TPGM(1,1)模型的初始值与背景值进行自动寻优，建立了基于IBES-TPGM(1,1，λ，η)的管道结蜡厚度优化预测模型。利用室内环道和现场管道的结蜡厚度数据进行训练和预测，对比了不同模型的预测精度，并分析了数据集数量对模型精度的影响。分策略消融实验表明，IBES算法在寻优精度、收敛速度和全局搜索能力上均优于其他算法，改进策略具有实用性；IBES-TPGM(1,1，λ，η)模型在室内环道实验数据和现场管道数据上的平均相对误差最小，分别为0.686 7%和0.152 7%，预测效果优于GM(1,1)、TPGM(1,1)和BESTPGM(1,1，λ，η)模型。所建模型对于训练集的数量要求较低，适用于管道结蜡厚度的中长期预测，研究结果可为清管周期的确定以及管道的安全运行提供实际参考。