امکان سنجی کاربرد روش های مختلف بهینه سازی در طراحی بهینه شبکه توزیع آب شهری

شبکه توزیع آب شهری به عنوان یکی از مهمترین زیرساختهای عمومی شهر، نیازمند سرمایه گذاریهای کلان در پروسه ساخت، بهره برداری و نگهداری میباشد. از طرفی هم وجود مشکل کمبود آب در اکثر مناطق، محققین را به انجام پژوهش در زمینه بهینه سازی این سیستم توزیع مجاب کرده است. شبکه توزیع آب شهری مجموعه ای از لوله ها، مخازن، پمپها و شیرهاست، که برای تامین آب مصرف کنندگان به یکدیگر متصل شده اند. طراحی بهینه چنین سیستمی یعنی انتخاب بهترین ترکیب از اندازه و مشخصات اجزاء. برای طراحی بهینه بایستی در ابتدا مساله را فرمول بندی کرده و به زبان ریاضی بیان کرد. از آنجایی که مساله بهینه سازی شبکه توزیع آب یک ساختار برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح آمیخته (MINLP1) دارد، یک مساله پیچیده محسوب میشود که حل آن از روشهای معمول ریاضی دشوار و زمانبر است. لذا روشهای فرااکتشافی که براساس مفاهیم هوش مصنوعی و محاسبات تکاملی مبتنی بر طبیعت استوارند، برای بهینه سازی مسائل پیچیده مهندسی کاربردیتر هستند. در این مطالعه به بررسی و مقایسه بهینه سازی شبکه استاندارد هانوی با استفاده از روشهای فرااکتشافی مختلف پرداخته شد. از بین روشهای مختلف، الگوریتم ژنتیک که از طبیعت موجودات زنده الهام گرفته است، رایجتر بوده و نتایج قابل قبولی از این روش حاصل شده است. البته نتایج بهینه سازی حاصل از الگوریتم های فرااکتشافی نسبی بوده، لذا در شبکه های مختلف امکان حصول نتایج متفاوت وجود دارد.

کلیدواژه ها:

شبکه توزیع آب شهری ، بهینه سازی ، مدلهای فرااکتشافی.