Predictive models for wastewater flow forecasting based on time series analysis and artificial neural network
Notice bibliographique
Résumé
Wastewater flow forecasting is key for proper management of wastewater treatment plants (WWTPs). However, to predict the amount of incoming wastewater in WWTPs, wastewater engineers face challenges arising from numerous complexities and uncertainties, such as the nonlinear precipitation-runoff relationships in combined sewer systems, unpredictability due to aging infrastructure, and frequently inconsistent data quality. To address such challenges, a time series analysis model (i.e., the autoregressive integrated moving average, ARIMA) and an artificial neural network model (i.e., the multilayer perceptron neural network, MLPNN) were developed for predicting wastewater inflow. A case study of the Barrie Wastewater Treatment Facility in Barrie, Canada, was carried out to demonstrate the performance of the proposed models. Fifteen-minute flow data over a period of 1 year were collected, and the resampled daily flow data were used to train and validate the developed models. The model performances were examined using root mean square error, mean absolute percentage error, coefficient of determination, and Nash-Sutcliffe efficiency. The results indicate that both models provided reliable forecasts, while ARIMA showed a slightly better performance than MLPNN in this case study. The proposed models can provide useful decision support for the optimization and management of WWTPs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».