ارزیابی عملکرد الگوریتم فراکاوشی جستجوی ذرات باردار بهبود یافته در بهینه سازی بهره برداری از سامانه مخازن

Abstract

در سالهای اخیر از انواع روشهای بهینه‌یابی فراکاوشی در مسائل مربوط به بهره‌برداری بهینه از سامانه مخازن استفاده شده است. در این تحقیق نسخه بهبود یافته الگوریتم جستجوی ذرات باردار برای افزایش قابلیت جستجوی سراسری الگوریتم و جلوگیری از گیر افتادن در بهینه محلی ارائه شده است. بدین منظور از نوعی عملگر جهش استفاده شده و الگوریتم جستجوی ذرات باردار جهش یافته معرفی شده است. سپس به صحت‌سنجی و ارزیابی کارایی این الگوریتم در مقایسه با سایر الگوریتم‌های معتبر فراکاوشی در حل مسائل بهینه‌سازی استاندارد ریاضی پرداخته شده است. مطابق با نتایج بدست آمده، الگوریتم پیشنهادی بهترین عملکرد را در 17 تابع از 18 تابع مورد ارزیابی در مقایسه با دیگر الگوریتم ها از خود نشان داد. در ادامه از الگوریتم پیشنهادی جهت بهینه‌سازی دو مسئله مرجع سامانه چهار و ده مخزنه استفاده و با نتایج بدست آمده از سایر الگوریتم‌ها مقایسه شد. بر این اساس بهترین مقادیر تابع هدف به ترتیب برابر 308.29 و 1194.23 بدست آمد. در پایان کارایی الگوریتم در بهینه‌سازی بهره‌برداری از سیستم دو مخزنه (سدهای حوضه آبریز گرگان‌رود) با استفاده از معیارهای ارزیابی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از عملکرد مناسب الگوریتم فراکاوشی جستجوی ذرات باردار و نسخه جهش یافته آن در حل مسئله بهره‌برداری بهینه از سامانه مخازن می‌باشد. بطوریکه کمترین مقدار تابع هدف برابر با 0.22 توسط الگوریتم پیشنهادی حاصل شد. همچنین این الگوریتم به ترتیب با تأمین 94.63 و 95.30 درصد از نیازهای کل پایین‌دست سدهای گلستان و وشمگیر عملکرد مناسبی از خود نشان داد.