Python中的随机用水需求最终用途模型
项目描述
皮西姆德姆
pysimdeum是一个 Python 包,用于在最终使用级别对住宅随机用水需求进行建模和模拟。
主要功能:
- 根据特定国家的统计数据建造和安装用户和最终用水设备的房屋
- 根据统计数据随机模拟用水量
- 结果存储为
xarray.DataArray,因此所有模拟信息都可以在之后访问和汇总(例如,特定的最终用途、用户的用水量总和、随时间推移的滚动平均值……) - 序列化:
pysimdeum支持不同的输出格式(例如,csv、excel、netcdf、...) - 使用 matplotlib 绘制结果
详细的文档很快就会在https://pysimdeum.readthedocs.io下提供。
警告!
请注意,这种pysimdeum 情况仍在发生很大变化。在它被标记为 1.0.0 之前,您应该假设它是不稳定的并采取相应的行动。我们正在努力避免重大更改,但它们可以而且将会发生!
安装
pysimdeum 使用仅在较新的 Python 版本中可用的功能,这就是为什么需要 Python >= 3.8 以及几个 Python 包依赖项的原因。
pysimdeum 在 PyPI 上可用,并且可以使用以下命令轻松安装它的依赖项pip:
pip install pysimdeum
或者,您可以pysimdeum 从其存储库安装:
pip install git+https://github.com/KWR-Water/pysimdeum.git
依赖项
pysimdeum 需要以下 Python 包:
- matplotlib
- 麻木的
- 熊猫
- 通俗易懂
- 数组
- scipy
基本用法
要使用pysimdeum,您首先必须在脚本中导入它:
import pysimdeum
在pysimdeum,一切都是关于House。如果您想从一个新的空房子开始,请输入以下内容:
house = pySIMDEUM.built_house(house_type='one_person')
如果你想建造一个特定的房子,例如一个人的家庭,你可以使用house_type关键字:
# Built a house (one-person household)
house = pySIMDEUM.built_house(house_type='one_person')
房子自动由人居住,这些人遵循一定的统计数据,并“配备”了最终用水设备或器具(例如,马桶、浴缸……)。您可以使用房屋的appliances或财产检查哪些电器可用:users
# Show users and water end-use devices present in the house
print(house.users)
print(house.appliances)
要模拟房屋的用水量,可以使用 House 的simulate方法:
# Simulate water consumption for house (xarray.DataArray)
consumption = house.simulate(num_patterns=100)
模拟结果是一个xarray.DataArray——基本上是一个numpy.ndarray用四个维度/轴(即时间、用户、最终用途、模式)标记的。
您可以轻松地创建消费对象的统计数据,例如,计算平均总消费量(所有用户和最终用户的消费总和作为模式的平均值),您可以构建轴user和enduse轴的总和(总消费量) ,然后在patterns轴上建立平均值
# Build statistics from consumption
tot_cons = consumption.sum(['enduse', 'user']).mean([ 'patterns'])
如果您想绘制结果并另外描绘一些滚动平均值(例如,每小时平均值 = 3600 秒),您可以通过以下方式
# Plot total consumption
tot_cons.plot()
tot_cons.rolling(time=3600, center=True).mean().plot()
plt.show()
执照
pysimdeum可在EUPL-1.2 许可下使用。
贡献
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引用
如果您基于 发表作品pysimdeum,我们感谢您引用以下参考资料:
- Steffelbauer, DB, Hillebrand B., Blokker, EJM, 2022. pySIMDEUM:Python 中的开源随机用水需求最终用途模型。2022 年 7 月 18 日至 22 日在瓦伦西亚(西班牙)举行的第二届供水行业联合配水系统分析、计算和控制 (WDSA/CCWI2022) 会议论文集。
项目详情
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