مقايسه قابليت الگوريتم جهش تصادفي قورباغه با ديگر الگوريتم‌هاي فراكاوشي در طراحي شبكه‌هاي فاضلاب شهري

بهينه سازي طراحي شبكه هاي جمع آوري و انتقال فاضلاب شهري به دليل هزينه هاي بسيار بالاي اجراي اين زيرساخت ها همواره مورد توجه محققين و كارشناسان بوده است. تعدد متغيرهاي تصميم و پيچيده بودن قيودات حاكم بر مسئله، استفاده از روش‌هاي رياضياتي را در بهينه سازي اين سيستم ها با دشواري هاي زيادي همراه كرده و اين امر استفاده از الگوريتم هاي فراكاوشي را در حل اين مسائل ضروري ساخته است. الگوريتم جهش تصادفي قورباغه يكي از الگوريتم هاي فراكاوشي جديد است كه قابليت خود را در حل تعداد زيادي از مسائل بهينه سازي نشان داده است. در اين تحقيق، قابليت الگوريتم جهش تصادفي قورباغه در حل مسئله طراحي بهينه شبكه هاي فاضلاب شهري مورد بررسي قرار گرفته است. قطر لوله ها به عنوان متغيرهاي تصميم گسسته و عمق كارگذاري لوله ها به عنوان متغيرهاي تصميم پيوسته، همزمان در اين تحقيق به عنوان مجهولات مسئله مطرح بوده اند. همچنين سه شبكه فاضلاب با 13، 41 و 65 متغير تصميم (به صورت تركيبي از تعداد لوله‌ها و تعداد گره‌ها) به عنوان مطالعه موردي انتخاب شده است. رعايت قيودات متعدد فني، اجرايي و هيدروليكي نيز با تعريف توابع جريمه مناسب كنترل شده است. نتايج نشان داد كه نتايج به دست آمده از الگوريتم جهش تصادفي قورباغه در مقايسه با بهترين پاسخ به دست آمده از الگوريتم ‌هاي ژنتيك، هوش تجمعي ذرات و رقابت زيست طبيعي در مسائل اول و سوم به ترتيب منجر به كاهش هزينه به ميزان 0/43 و 3/2 درصد شده و در مسئله دوم نيز در مقايسه با ديگر روش‌ها، با كمترين ميزان تعداد فراخواني تابع هدف به تابع هدفي برابر دست يافته است.