کاربرد الگوریتم نیروی مرکزی (CFO) در بهینه سازی شبکه توزیع آب آبیاری

Abstract

امروزه طراحی بهینه شبکه‌ها با توجه به سرسام‌آور بودن هزینه‌های اجرایی شبکه‌های توزیع آب، امری ضروری به‌نظر می‌رسد. طراحان همواره به‌دنبال یافتن روشی هستند که ضمن تامین ضوابط و معیارهای فنی طرح کم‌ترین هزینه را در برداشته باشد. در این تحقیق از الگوریتم نیروی مرکزی (CFO) برای حل بهینه هزینه طراحی شبکه روستای اسماعیل‌آباد در 7 کیلومتری شمال غرب شهر نورآباد در استان لرستان استفاده گردید؛ بهینه‌سازی این شبکه با توسعه یک مدل بهینه‌سازی مبتنی بر الگوریتم نیروی مرکزی در محیط نرم‌افزار متلب و اتصال پویای آن با نرم افزار EPANET جهت انجام محاسبات هیدرولیکی شبکه مورد ارزیابی قرار گرفته است. الگوریتم نیروی مرکزی برای شرایط تعداد کاوشگر 42 عدد، نرخ جهش 15%، تعداد تکرار 1000 مرتبه (Nt=1000) و شتاب اولیه کاوشگر‌ها برابر صفر بهترین کارایی را نشان داد. حل بهینه به‌دست آمده برای شبکه توزیع آب آبیاری اسماعیل‌آباد نشان می‌دهد هزینه بهینه الگوریتم نیروی مرکزی (737724 دلار) 55/1 درصد بیش‌تر از هزینه بهینه مطلق برآورد شده توسط روش MILP می‌باشد. ویژگی این روش در آن است که یک روش قطعی می باشد و همچنین زمان اجرای آن تقریباً نصف زمان اجرای روش MILP است.