کاربرد الگوریتم ژنتیک بر مبنای آرشیو در مدیریت پیامد ورود بار آلودگی ناگهانی در شبکههای توزیع آب شهری | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 25، دوره 53، شماره 8، آبان 1400، صفحه 3593-3604 اصل مقاله (1.11 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2020.18055.6750 | ||
| نویسندگان | ||
| فریبرز معصومی* 1؛ سیدناصر باشی ازغدی2؛ عباس افشار3 | ||
| 1دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
| 2استادیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، موسسه آموزش عالی خاوران | ||
| 3استاد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| چکیده | ||
| در این تحقیق برای نخستین بار بهینهسازی فعالیتهای مدیریت پیامد در شبکه توزیع آب شهری با رویکرد کاهش زمان بهینهسازی و مبتنی بر ظرفیت آرشیو مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق از روش تلفیقی شبیهسازی-بهینهسازی برای مدیریت پیامد و از مدل شبیهسازی EPANET و الگوریتم بهینهسازی NSGA-II بر مبنای آرشیو استفاده شده است. دو تابع هدف به ترتیب به منظور حداقل کردن تعداد فعالیتهای واکنشی (کاهش هزینهها) و حداقل کردن جرم آلودگی مصرف شده توسعه داده شده است. تعداد 20 شیر قطع و وصل و 31 شیر آتشنشانی به ترتیب برای ایزوله کردن شبکه و تخلیه آلودگی در نظر گرفته شده است. بدون انجام برنامه مدیریت پیامد، در صورت بروز آلودگی در شبکه مقدار کل جرم آلودگی مصرف شده 81/3 کیلوگرم خواهد بود. با استفاده از 15 فعالیت واکنشی جرم آلودگی مصرف شده به 60/6 کیلوگرم رسیده است. برای استخراج فعالیتهای بهینه بین این اهداف با NSGA-II رایج و حداکثر 15 فعالیت در حدود 73 دقیقه زمان نیاز است. به منظور کاهش این زمان و فراهم آوردن امکان انجام مدیریت پیامد در زمان واقعی از الگوریتم NSGA-II بر مبنای آرشیو نیز استفاده شده است. با استفاده از ظرفیت آرشیو، امکان عدم اجرای مدل شبیهسازی برای کروموزومهای مشابه فراهم میگردد. رویکرد پیشنهادی برای ظرفیت آرشیو با تعداد صفر، 100، 200، 500، 1000، 2000، 3000، 4000 و 5000 نشان میدهد که به طور کلی با افزایش جمعیت آرشیو از صفر به 5000، زمان استخراج منحنی تعامل بین اهداف از 73 به 35 دقیقه کاهش مییابد که حاکی از کاهش بیش از 50 درصدی است. نتایج نشان میدهد که در صورت انتخاب مقدار کوچکی برای ظرفیت آرشیو، به عنوان مثال، تعداد 50 یا 100، زمان مورد نیاز برای استخراج فعالیتهای بهینه اندکی نسبت به حالت مبنا افزایش مییابد. دلیل این موضوع آن است که در صورت انتخاب مقدار کوچکی برای ظرفیت آرشیو، بخشی از زمان اجرای مدل شبیهسازی- بهینهسازی صرف پیدا کردن کروموزومهای مشابه خواهد شد و با توجه به ظرفیت کم آرشیو، افزایش زمان مورد نیاز برای استخراج کروموزومهای مشابه بیشتر از تأثیر کاهش زمان استفاده از ظرفیت آرشیو است. بر این اساس، با استفاده از ظرفیت آرشیو، امکان کاهش زمان بهینهسازی و مدیریت پیامد در شبکه در زمان واقعی فراهم میگردد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مدیریت پیامد؛ شبکه آب شهری؛ شبیهسازی- بهینهسازی؛ ظرفیت آرشیو | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 937 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,106 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 452 |
| تعداد مقالات | 5,752 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,300,407 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,818,197 |