بهینه‌سازی قطر لوله‌های شبکه آبرسانی شهری با استفاده از الگوریتم‌ ژنتیک سریع آشفته و کرم شبتاب در مدل Relopt (مطالعه موردی: شهرک شهرداری کرمان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه زابل

2 فارغ التحصیل رشته مهندسی منابع آب - دانش آموخته دانشگاه زابل

چکیده

مشکل هزینه بالای سیستم‌های آبرسانی شهری، همراه با پیچیدگی‌های طراحی و مشکلات کارکرد نامناسب حال حاضر آنها، بهینه سازی طرح این سیستم‌ها را قبل از اعمال تغییرات در آنها به نیاز اولیه و اساسی مدیران در این زمینه تبدیل کرده است. به دلیل پیچیدگی غیر خطی و منحصر به فرد طراحی این شبکه‌ها، مهندسان در سال‌های اخیر این مشکل را به کمک هوش مصنوعی و الگوریتم‌های جستجوگر حل می‌کنند. در تحقیق حال حاضر به مطالعه موردی در یکی از شهرک‌های شهر کرمان و پیدا کردن راه حل آن به کمک الگوریتم‌های ژنتیک سریع آشفته و کرم شب‌تاب و سپس شبیه سازی شبکه با استفاده از نرم افزار WaterGEMS پرداخته شد. ابتدا شبکه آبرسانی منطقه مورد مطالعه در محیط WaterGEMS مدل شده و سپس مشخصات شبکه آبرسانی به الگوریتم‌های بهینه سازی وارد گشته و با استفاده از محدودیت‌های استاندارد فشار و سرعت، گزینه‌های بهینه این دو الگوریتم خارج شد. با اجرای مجدد نتایج حاصل از مدل‌های بهینه سازی در مدل WaterGEMS و کنترل محدودیت‌ها، به برآورد هزینه و مقایسه آن‌ها با یکدیگر پرداخته شد. بررسی نتایج مدل‌های بهینه سازی نشان می‌دهد که الگوریتم ژنتیک سریع آشفته به میزان %37.7 و الگوریتم کرم شب‌تاب نیز به مقدار %34.4 توانسته‌اند تابع هزینه را نسبت به حالت قبل از بهینه سازی شبکه کاهش دهند. در نهایت می‌توان بیان نمود که همه‌ی الگوریتم‌های بهینه سازی مورد استفاده در این مطالعه توانسته‌اند به کاهش چشمگیر هزینه‌های پروژه دست یابند

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimization of Water Network Distribution Using Fast Messy Genetic and firefly Algorithms in Relopt Model (Case Study: Havanirouz Town, Kerman)

نویسنده [English]

  • omolbani mohammad reza pour 1
چکیده [English]

The high cost problem of urban water supply systems, along with the complexity of the design and unsuitable operation problems cause that optimization of the system before applying any changes, has become the basic needs of managers in this area. Due to the complexity of nonlinear and unique design of these networks, in recent years engineers using artificial intelligence and search algorithms to solve this problem. In the present study find solutions for the network in a town of Kerman with help of fast messy Genetic and firefly Algorithms and network simulation software intended WaterGEMS. First the water supply network in the study area simulated in WaterGEMS model and the properties required for optimization algorithms have been extract, then using the standard pressure and speed constraints, these algorithms create optimal choices. By entering these results in WaterGEMS model and re-running for limits check, the cost estimates are discussed and compared. The results show that the optimization of, fast messy Genetic algorithm with 37.7% is able to reduce the cost function of network compare to pre-optimized network. Also Firefly algorithm in the amount of 34.4%, is able to reduce costs. Finally, we can say that both optimization algorithms used in this study have been able to achieve a dramatic reduction in project costs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • water network
  • Optimization
  • Firefly algorithm
  • Fast messy genetic algorithm
  • Kerman