کاربرد الگوریتم های فراابتکاری در بهینه سازی شبکه های توزیع آب شهری مطالعه موردی شبکه توزیع آب شرق تهران

تحقیق، برنامه ریزی، طراحی، ساخت، بهره برداری و نگهداری از سیستم های تامین آب، یکی از بزرگ ترین پروژه های زیربنایی شهرداری ها را به تصویر می کشد، هزینه های پروژه های تامین آب ممکن است هزینه های هنگفتی را به شهرهای بزرگ تحمیل نماید. در نتیجه پروژه های سیستم های تامین آب باید بسیار با دقت طراحی گردند. الگوریتم های فراابتکاری هم چون الگوریتم ژنتیک، از عملگرهای تشکیل شده اند و این عملگرها بر عملکرد الگوریتم تاثیر می گذارند. علی رغم ارتباط عمیق این اپراتورها با پارامترهای مرتبط، توجه زیادی در جهت تعیین پارامترها در این زمینه خاص از شبکه های توزیع آب نشده است. این مطالعه یک روش نوین جهت بررسی پارامترهای الگوریتم ژنتیک برای شبکه های مختلف با استفاده از برنامه کامپیوتری و یکی از شبکه های نمونه شناخته شده در این زمینه ارائه می کند. در این راه با استفاده از مطالعه ادبیات مربوطه، تجربیات شخصی، یادگیری از شبکه خاص شناخته شده شامیر و اعمال این تجربیات بر شبکه توزیع آب شرق تهران- دماوند پارامترهای این شبکه توزیع آب بدست آمده و با استفاده از این پارامترها این شبکه بهینه خواهد شد. نتایج پژوهش نشان داد پارامترهای الگوریتم شبکه، بصورت موردی که بهینه سازی در خصوص آن انجام می شود با برنامه کامپیوتری بصورت خاص مرتبط است. مقدار ثابت جریمه فشار با توجه به هزینه های خط لوله و ویژگی ای خاص شبکه متغیر است. نرخ جهش پیدا شده در بازه [0.0075-0.0675] برای شبکه های مختلف متفاوت است. نرخ نخبه گزینی به عنوان حداقل مقدار برای اندازه مربوط به جمعیت تعیین می شود. احتمال تقاطع در بازه [5.9- 0.0] متغیر بوده و در جهت تعیین مجموعه پارامترهای مناسب الگوریتم ژنتیک برای هر مطالعه بهینه سازی از این روش استفاده می شود. با استفاده از روش شرح داده شده، نتایج نسبتا مناسبی در خصوص بهینه سازی فشار گره ها، طول و قطر لوله های موجود بدست آمده است.