| بهینه‌سازی چندین‌هدفه شبکه‌های توزیع آب با استفاده از الگوریتم NSGA-III |
| کد مقاله : 1123-CONFIHA |
| نویسندگان |
|
امید سیداشرف * عضو هیات علمی گروه مهندسی عمران |
| چکیده مقاله |
| بهینه‌سازی چندهدفه شبکه‌های توزیع آب یکی از روش‌های مهم برای بررسی هم‌زمان هزینه، عملکرد هیدرولیکی و شاخص‌های بهره‌برداری در طراحی و بهسازی این سامانه‌ها است. در این پژوهش، الگوریتم تکاملی NSGA-III برای یک مطالعه موردی کنترل‌شده بر روی یک شبکه توزیع آب شامل بیست ناحیه اندازه‌گیری مستقل به‌کار گرفته شد. تمرکز مطالعه بر ناحیه بالادست شبکه است؛ ناحیه‌ای که مخزن و پمپ دورمتغیر شبکه در آن قرار دارند. چهار تابع هدف به‌صورت هم‌زمان کمینه شدند: شاخص هزینه اسمی بهسازی لوله‌های داخلی ناحیه، شاخص کمبود تاب‌آوری انرژی‌مبنا، حداقل فشار در ناحیه هدف، و شاخص فشارمحور نشتی. اندازه جمعیت 35، تعداد نسل‌ها 25، و تعداد اجراهای مستقل 10 در نظر گرفته شد که در مجموع 8750 ارزیابی هیدرولیکی را شامل می‌شود. در پایان، 285 جواب نامغلوب یکتا استخراج گردید. تحلیل همبستگی رتبه‌ای اسپیرمن بر روی مجموعه جواب‌های حاصل نشان داد که قوی‌ترین مبادله میان هزینه و شاخص تاب‌آوری مشاهده می‌شود، در حالی که بین منفی حداقل فشار و شاخص فشارمحور نشتی همبستگی شدید منفی وجود دارد. این مشاهده بیانگر آن است که در این مطالعه موردی، و تحت فرض یکنواختی ارتفاع گره‌های ناحیه هدف و تعریف فشارمحور شاخص نشتی، دو هدف اخیر هم‌پوشانی اطلاعاتی بالایی دارند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که در مسائل بهینه‌سازی چندین‌هدفه شبکه‌های توزیع آب، افزایش تعداد اهداف الزاماً به افزایش محتوای تصمیم‌گیری منجر نمی‌شود و در برخی پیکربندی‌های هیدرولیکی ممکن است بعضی اهداف اطلاعات مستقل محدودی فراهم کنند. از این رو، انتخاب مجموعه اهداف باید متناسب با ساختار هیدرولیکی شبکه و نحوه تعریف شاخص‌های عملکرد انجام شود. |
| کلیدواژه ها |
| شبکه توزیع آب، بهینه‌سازی چندین‌هدفه، جبهه پارتو، NSGA-III |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
