کاربرد الگوریتم خفاش به منظور طراحی اقتصادی کانال های باز

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 241

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IDJ-12-3_013

تاریخ نمایه سازی: 25 اردیبهشت 1400

چکیده مقاله:

کانال­های باز دارای نقش مهمی در انتقال آب و کنترل سیلاب هستند که البته هزینه زیادی به پروژه­های آب­رسانی تحمیل می­کنند. در پژوهش حاضر برای نخستین بار، الگوریتم خفاش به منظور طراحی بهینه کانال­های بازاستفاده شد. بدین منظور، ۵ مدل مختلف در نظر گرفته شد. در مدل اول، از کانال ذوزنقه­ای و معادله مانینگ استفاده گردید. مدل دوم مانند مدل اول است اما مقطع کانال ذوزنقه­ای به دو بخش مثلثی و یک بخش مستطیلی تقسیم شد. در مدل سوم، سرعت حداکثر به­عنوان یک محدودیت به مدل دوم اضافه شده. مدل چهارم مانند مدل دوم می­باشد اما شیب جانبی مجاز به عنوان یک محدودیت لحاظ گردید. مدل پنجم نیز مانند مدل اول است اما عدد فرود به عنوان یک محدودیت اعمال شد. در مدل­سازی­ها، هزینه ساخت کانال به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شد. پارامتر­های بهینه الگوریتم خفاش با استفاده از آنالیز حساسیت انتخاب شد. هم­چنین مقدار ضریب تغییرات حاصل از ده اجرای تصادفی برای مدل­های مختلف در حدود ۰۰۰۰۱/۰ تا ۰۰۰۱۷/۰می­باشد. نتایج حاصل از الگوریتم پیشنهادی، با نتایج نرم­افزار لینگو و هم­چنین چندین الگوریتم­ هوشمند رایج مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج، حاکی از آن است که جواب­های حاصل از الگوریتم خفاش به طور قابل­توجه به جواب­های بهینه مطلق نرم­افزار لینگو نزدیک می­باشد. دقت این الگوریتم در مقایسه با سایر الگوریتم­های تکاملی نیز بالاتر می­باشد. با توجه به دیگر نتایج، استفاده از الگوریتم خفاش در مقایسه با سایر روش­های فراابتکاری، موجب کاهش هزینه تا ۳۲% می­گردد. در میان پنج مدل مورد بررسی، مدل دوم دارای کم­ترین هزینه است. استفاده از مدل دوم بجای مدل اول موجب کاهش هزینه در حدود۴۷% شد. از سوی دیگر، اضافه کردن محدودیت­های سرعت مجاز، شیب مجاز و عدد فرود به مدل دوم موجب افزایش هزینه­به ترتیب برابر ۶۵%، ۳۹% و ۵۵% شد. هم­چنین الگوریتم پیشنهادی برای مدل­های مختلف در ۱۰۰ تا۵۰۰ تکرار همگرا شد.

نویسندگان

سعید فرزین

استادیار گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، ایران

حجت کرمی

استادیار، گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

مهدی ولیخان انارکی

دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

محمد احترام

دانشجوی دکترای مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • فرخی،م.،کامگار حقیقی،ع.، سپاس­خواه،ع.، زندپارسا،ش و هنر،ت. ۱۳۹۳. تغییرات زمانی و ...
  • احترام،م.، کرمی،ح.، موسوی،س.، فرزین،س و سرکمریان،س. ۱۳۹۶. ارزیابی عملکرد الگوریتم ...
  • Bhattacharjya,R.K. ۲۰۰۶. Optimal design of open channel section incorporating critical ...
  • Das,A. ۲۰۰۰. Optimal channel cross section with composite roughness. Journal ...
  • Das,A. ۲۰۰۷,a. Flooding probability constrained optimal design of trapezoidal channels. ...
  • Das,A. ۲۰۰۷,b. Optimal design of channel having horizontal bottom and ...
  • Froehlich,D.C. ۱۹۹۴. Width and depth constrained best trapezoidal section. Journal ...
  • Jain,A., Bhattacharya,R.K and Sanaga,S. ۲۰۰۴. Optimal design of composite channels ...
  • Niknam,T., Sharifinia,S and Azizipanah-Abarghooee,R. ۲۰۱۳. A new enhanced bat-inspired algorithm ...
  • Nourani,V., Monadjemi,P., Talatahari,S and Shahradfar,S. ۲۰۰۹. Application of ant colony ...
  • Orouji,H., Mahmoudi,N and Pazoki,M. ۲۰۱۶. Shuffled frog leaping algorithm for ...
  • Reddy,M. and Adarsh,S. ۲۰۱۰. Chance constrained optimal design of composite ...
  • Roushanga,K., Alami,M.T., Nourani,V and Nouri,A. ۲۰۱۷. A cost model with ...
  • Swamee,P.K., Mishra,G.C and Chahar,B.R. ۲۰۰۰b. Design of minimum seepage loss ...
  • Yang,X.S. ۲۰۱۰. A new metaheuristic bat-inspired algorithm. Nature inspired cooperative ...
  • Trout,T.J. ۱۹۸۲. Channel design to minimize lining material costs. Journal ...
  • نمایش کامل مراجع