طراحي چند هدفه شبكه‌هاي توزيع آب با استفاده از شاخص اطمينان‌پذيري فازي (FRI)

Multi Objective Design of Water Distribution System Using Fuzzy Reliability Index

در اين تحقيق طراحي چند هدفه شبكه توزيع آب شهري با استفاده از يك الگوريتم چند هدفه صورت گرفت. توابع هدف مورد استفاده، كمينه ‌كردن هزينه و بيشينه ‌كردن اطمينان‌پذيري بود. همچنين با به‌كارگيري منطق فازي در محدوده فشار كمينه و بيشينه مجاز شبكه و بر اساس تعاريف متداول اطمينان‌پذيري، معيار اطمينان‌پذيري قطعي جديدي به نام شاخص اطمينان‌پذيري فازي پيشنهاد شد. سپس با توسعه الگوريتم چندهدفه جفت‌گيري زنبور عسل بر پايه مفاهيم نسخه تك‌هدفه آن، طراحي چند هدفه دو شبكه آبرساني به‌كار رفته در تحقيقات ديگران، با استفاده از توابع هدف مذكور انجام گرفت. نتايج نشان داد كه معيار پيشنهادي, توانايي مناسبي را در ايجاد اطمينان‌پذيري مورد نظر در شبكه دارد. همچنين عملكرد رضايت بخش الگوريتم چند هدفه جفت‌گيري زنبور عسل نيز در ارايه پارتوي بهينه براي مسايل مورد نظر, نشان داده شد. از الگوي طراحي توسعه داده شده در اين تحقيق مي‌توان به‌منظور ارايه يك مجموعه جواب غيرپست به تصميم گيرندگان، براي انتخاب نقاطي كه در آن‌ها هر دو عامل هزينه و اطمينان‌پذيري در شرايط مطلوبي هستند، استفاده نمود.

This paper investigates the application of a multiobjective algorithm in the problem of multiobjective design of water distribution networks. The problem is formulated using two different objective functions: minimizing cost and maximizing reliability. To measure the reliability, a new definition based on the original concept of fuzzy logic, named “Fuzzy Reliability Index” is introduced. Then, developing the Multi Objective Honey-Bee Mating Optimization algorithm based on it’s single objective version, the multi criteria design of two benchmark networks is performed using predefined objective functions. The results obtained show that the proposed reliability index is able to provide desired reliability in the network. Furthermore, satisfactory results obtained by the algorithm in defining the pay off characteristic between total cost and reliability are shown. Finally, it is possible to use the developed model to introduce different and numerous non-dominant solutions to decision makers.