بهینه سازی چند هدفه شبکه های توزیع آب شهری با استفاده از الگوریتم های فراکاوشی PESA-II و SPEA-II
- سال انتشار: 1401
- محل انتشار: مهندسی آبیاری و آب ایران، دوره: 12، شماره: 4
- کد COI اختصاصی: JR_WATER-12-4_004
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 215
نویسندگان
گروه مهندسی آب، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
گروه مهندسی آب، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
چکیده
با توجه به محدودیت شدید منابع آب، هزینهبر بودن ساخت و بهرهبرداری سامانههای آبرسانی و افزایش سریع جمعیت، طراحی بهینه این شبکهها، از ضروریات میباشد. مسئله کمینه کردن هزینه از طریق کمینهسازی قطر لولههای شبکه انجام میشود که موجب کاهش فشار در شبکه میشود. از آنجایی که تامین فشار مناسب در گرهها از اصول مهم طراحی است، بنابراین در این تحقیق، مسئله بهینهسازی در چند شبکه نمونه با اهداف کمینهسازی هزینه و کمبود فشار در کل شبکه تعریف شد. از نرمافزار EPANET برای تحلیل هیدرولیکی شبکههای نمونه استفاده شد و فرآیند بهینهسازی چندهدفه از طریق کدنویسی الگوریتمهای فراکاوشی PESA-II وSPEA-II در نرمافزار متلب و اتصال آنها به EPANET صورت گرفت. تابع هزینه ابتدا فقط با در نظر گرفتن رابطه بین هزینه، قطر و طول لولهها تعریف شد. سپس در تعریف بعدی، هزینه ناشی از تعدی از محدوده مجاز فشار که حداقل و حداکثر فشار مجاز به ترتیب ۳۰ و ۶۰ متر در نظر گرفته شدهاند، نیز به این تابع افزوده شد و برنامه مجددا با تعداد تکرارهایی که به بهترین جواب ختم شود، اجرا گردید. نتایج نشان داد این الگوریتمها توانایی بالایی در یافتن جوابهای بهینه دارند. در این الگوریتمها، در نظر گرفتن هزینه تعدی از حدود مجاز فشار سبب میشود، بهترین جوابی که تا به حال سایر محققین برای شبکههای نمونه بهدست آوردهاند، که برای شبکه دو حلقهای و لانسی به ترتیب، هزینه ۴۱۹۰۰۰ و ۱۰۶۹۳۹۳ دلار و کمبود فشار صفر بود، حاصل شود و با تعداد تکرار پایین، در شبکه دو حلقهای برای هر دو الگوریتم با ۲۰ تکرار و در شبکه لانسی برای الگوریتمهای PESA-II و SPEA-II به ترتیب با ۲۰۰ و ۱۴۰ تکرار، به تعداد جواب بهینه بیشتری دست پیدا کنیم و زمان رسیدن به همگرایی به طور قابل توجهی کاهش یابد، بهطوریکه در شبکه دو حلقهای، زمان اجرای الگوریتمهای PESA-II و SPEA-II به ترتیب ۵۵/۰ و ۵۹/۰ دقیقه و در شبکه لانسی به ترتیب ۱/۸ و ۴/۷ دقیقه بود.کلیدواژه ها
بهینه سازی چند هدفه, شبکه توزیع آب شهری, PESA-II, SPEA-IIاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.