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龙图腾网获悉中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司申请的专利一种基于模块度优化的谱聚类供水管网分区方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121278892B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511443995.3，技术领域涉及：G06F30/18；该发明授权一种基于模块度优化的谱聚类供水管网分区方法及系统是由沈尤;朱庆辉;常旭辉;张伟;李丽娟;刘晓波;朱超乾设计研发完成，并于2025-10-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于模块度优化的谱聚类供水管网分区方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于模块度优化的谱聚类供水管网分区方法及系统，包括：将供水管网抽象成NE模型，以模块度最大化作为社区划分目标，采用快速模块度优化算法对NE模型进行社区划分；将划分得到的每个社区抽象成新节点，社区与社区之间的连接关系抽象成边，构建新NE模型；采用改进后的谱聚类算法进行供水管网的独立计量分区DMA划分，确定供水管网DMA最佳分区数量，以及不同DMA分区之间的DMA边界管道集合；建立DMA边界闸阀流量计优化配置模型；采用多目标优化遗传算法求解，得到DMA边界优化配置方案，完成供水管网分区。本发明用于优化管网的水力平衡、降低漏损率并提升管理效率，具有广阔的应用前景。

本发明授权一种基于模块度优化的谱聚类供水管网分区方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于模块度优化的谱聚类供水管网分区方法，其特征在于，包括： 步骤S1，将供水管网抽象成NE模型，以模块度最大化作为社区划分目标，采用快速模块度优化算法对NE模型进行社区划分，得到社区划分结果； 步骤S2，基于所述社区划分结果，将划分得到的每个社区抽象成新节点，社区与社区之间的连接关系抽象成边，构建新NE模型； 步骤S3，基于所述新NE模型，采用改进后的谱聚类算法进行供水管网的独立计量分区DMA划分，确定供水管网DMA最佳分区数量，以及不同DMA分区之间的DMA边界管道集合； 步骤S4，对于所述DMA边界管道集合，建立DMA边界闸阀流量计优化配置模型；采用多目标优化遗传算法求解所述DMA边界闸阀流量计优化配置模型，得到DMA边界优化配置方案，完成供水管网分区； 步骤S1具体为：将NE模型中的每个节点作为一个社区，依次两两合并相邻的社区，计算产生的模块度变化量；根据模块度变化量，确定模块度增加最大的方向，沿着模块度增加最大的方向不断合并社区，直到合并相邻的社区时模块度不再增加，完成一个社区的合并；再重新进行剩余社区的合并；如此不断进行，获得每个合并后社区的模块度最大所对应的社区划分结果； 步骤S11，供水管网初始化： 步骤S111，将供水管网抽象成NE模型；将NE模型中每个节点作为一个社区，供水管网的初始模块度为0； 步骤S112，计算NE模型的辅助矩阵和辅助向量： 1 2 含义为： NE模型具有节点数量为个；辅助矩阵为矩阵，辅助矩阵的元素表示为，，，当时，；当时，如果节点和节点相连，则，否则；为当前供水管网的管网度； 辅助向量具有个元素，辅助向量的元素表示为，，表示节点的辅助向量元素，表示节点的度； 步骤S113，初始化生成模块度变化量矩阵： 3 其中：为模块度变化量矩阵中的元素，，，当时，；当时，如果节点和节点相连，则，否则；表示节点的辅助向量元素； 步骤S12，建立最大值堆，用于存储模块度变化量矩阵中每一行的最大元素； 步骤S13，从最大值堆中选择最大元素，合并节点和节点，合并后的节点标号记作j，从而实现沿着模块度增加最大的方向合并社区； 每完成一次节点合并，依次更新模块度变化量矩阵、辅助向量和最大值堆； 步骤S14，重复步骤S13，直到获得模块度最大所对应的社区划分结果，进而确定社区划分数量。

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