مدل سازی و مدیریت هوشمند توزیع آب شهری مبتنی بر یادگیری تقویتی و منطق فازی

افزایش جمعیت در شهرها و تغییرات اقلیمی، باعث کاهش شدید منابع آب در برخی از نقاط جهان و علی الخصوص در کشور ایران گردیده است. این موضوع شبکه های توزیع آب را در زمینه مدیریت مصرف، کاهش هدررفت آب و حفظ پایداری در مواجهه با این شرایط با چالش های بی سابقه ای مواجه ساخته است. رویکردهای سنتی و دستی کنترل این شبکه ها، اغلب در مواجهه با عدم قطعیت ها و دینامیک ذاتی تقاضا عملا کارآیی بهینه و لازم را ندارند. این مقاله به ارائه یک تکنیک هوشمند برای مدل سازی و مدیریت بهینه توزیع آب شهری می پردازد. در مقاله حاضر، از یک معماری ترکیبی نوآورانه استفاده شده که از ترکیب سیستم استنتاج فازی و الگوریتم های کنترل پیشرفته مبتنی بر یادگیری تقویتی بهره می برد. سیستم پیشنهادی با درنظرگرفتن عدم قطعیت های ذاتی در تقاضای آب و تغییرات دینامیکی شبکه، به صورت آنلاین پارامترهای عملیاتی را تنظیم می نماید. در این راستا، از یک سیستم فازی برای مدیریت عدم قطعیت ها و محاسبه حاشیه ایمنی بهره گرفته شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده عملکرد مطلوب سیستم در حفظ سطح بهینه مخزن، کنترل فشار شبکه در محدوده مطلوب، و کاهش نوسانات در شرایط مختلف عملیاتی است. این چارچوب می تواند به عنوان پایه ای برای توسعه سیستم های هوشمند مدیریت آب در شهرهای هوشمند مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

مدیریت هوشمند ، منابع آب ، منطق فازی ، کنترل هوشمند ، یادگیری تقویتی