كاربرد روش بهينه سازي نيروي مركزي در طراحي سامانه هاي توزيع آب

شبكه هاي آبرساني از جمله تاسيسات زيربنايي شهر ها و با هزينه هاي اجرا و بهره برداري زياد است، لذا بسياري از پژوهشگران بر روي حل مسئله بهينه سازي شبكه هاي توزيع آب متمركز شده اند. در اغلب پژوهش هاي اخير در اين زمينه، الگوريتم هاي بهينه سازي فرا ابتكاري تصادفي براي حل اين مسئله استفاده شده است. در پژوهش حاضر، به منظور رهايي از نقاط ضعف الگوريتم هاي تصادفي، كاربرد يك الگوريتم جديد غيرتصادفي و قطعي به منظور كمينه سازي هزينه لوله هاي سامانه هاي آبرساني بررسي شد. الگوريتم به كار برده شده در اين پژوهش، در واقع روش بهينه سازي نيروي مركزي (CFO) اصلاح شده به منظور حل شبكه هاي توزيع آب است كه CFOnet ناميده شده است. عملكرد روش پيشنهادي از طريق بهينه سازي قطر لوله ها در دو شبكه مرجع آبرساني (شبكه دو حلقه اي و شبكه كادو) بررسي شد. به اين منظور هر دو روش CFO و CFOnet در برنامه متلب برنامه نويسي و با نرم افزار هيدروليكي ايپانت ارتباط داده شد. با اجراي اين دو روش به منظور حل دو شبكه مورد نظر، بهبود عملكرد روش پيشنهادي CFOnet نسبت به CFO نشان داده شد. به اين وسيله، با اجراي CFOnet پاسخ بهينه براي طرح شبكه دو حلقه اي معادل 419،000 دلار پس از 12،432 مرتبه ارزيابي تابع هدف حاصل شد. همچنين طرح بهينه شبكه كادو با هزينه اي معادل 126،535،915 روپيه پس از 259،476 مرتبه ارزيابي تابع هدف، به دست آمد. مقايسه پاسخ هاي به دست آمده با نتايج الگوريتم هاي بهينه سازي تصادفي در ادبيات اين موضوع، نشان داد كه روش پيشنهادي نتايج خوبي براي حل مسئله شبكه هاي آبرساني يافته است و در عين حال مزاياي قطعي بودن يك روش بهينه سازي را نيز دارد.