مقایسه پنج الگوریتم فراکاوشی در واسنجی شبکه توزیع آب

به منظور استفاده موثر از مدل های هیدرولیکی و اصلاح عملکرد آن ها در جهت مدیریت بهینه شبکه های توزیع و انتقال آب در شرایط بهره برداری، انجام فرآیند واسنجی مدل امری ضروری است. در این پژوهش، پنج مدل براساس الگوریتم های فراکاوشی معرفی و عملکرد هر یک از آن ها برای مسئله واسنجی همزمان ضریب زبری لوله و ضریب تقاضای آب در شبکه های توزیع آب مقایسه شد. این پنج الگوریتم شامل الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری (GWO)، بهینه سازی علف هرز مهاجم (IWO)، ژنتیک (GA)، رقابت استعماری (ICA) و الگوریتم تبرید شبیه سازی شده (SA) می باشد. به منظور مقایسه دقیق عملکرد هر مدل علاوه بر تجزیه تحلیل پارامترهای آماری، از دو معیار جدید نرخ موفقیت و نرخ بازده الگوریتم استفاده شد. در گام اول، عملکرد پنج الگوریتم فراکاوشی روی تعدادی توابع محک استاندارد ریاضی در دو بعد مختلف مورد بررسی قرار گرفت. سپس توانایی هر پنج الگوریتم جهت واسنجی شبکه توزیع آب Apulian مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار تابع هدف به دست آمده با به کارگیری الگوریتم GWO نسبت به چهار الگوریتم GA، IWO، ICA و SA کمتر بوده است. همچنین مقدار دو معیار نرخ موفقیت و نرخ بازده الگوریتم GWO بیشتر بود. در گام آخر از یک شبکه توزیع آب واقعی نیز برای واسنجی و بررسی میزان کارایی الگوریتم ها استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان داد که الگوریتم GWO عملکرد مناسب تری در حل مسئله پیچیده واسنجی شبکه توزیع آب دارد به طوری که در بهینه محلی کمتر گرفتار می شود.

کلیدواژه ها:

الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری ، الگوریتم بهینه سازی علف هرز مهاجم ، ضریب تقاضای آب ، ضریب هیزن ویلیامز