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

Abstract

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