بهینه سازی طراحی شبکه توزیع آب شهری با استفاده از الگوریتم ارتقا یافته کلونی زنبور عسل مصنوعی

شبکه های توزیع آب شهری از زیرساخت های مهم و پر هزینه شهری می باشند. بخش زیادی از هزینه های شبکه توزیع آب شهری، مربوط به فرآیند های اجرایی و خرید متعلقات شبکه توزیع آب است. از این رو، با کاهش و بهینه سازی آن، هزینه شبکه توزیع آب کاهش می یابد. به این منظور، لازم است مساله طراحی شبکه توزیع آب شهری در چارچوب یک مساله بهینه سازی بررسی و با استفاده از یک روش کارآمد حل شود. الگوریتم های فراکاوشی از جمله روش های کارآمد برای حل مدل های بهینه سازی می باشند. در این تحقیق، دو مثال نمونه یعنی شبکه توزیع آب دوحلقه ای تحقیق اسکاک و لای و شبکه توزیع آب شهر نیویورک در محیط نرم افزار EPANET مدل سازی و با استفاده از نسخه اصلاحی الگوریتم بهینه سازی کلونی زنبور عسل مصنوعی در محیط نرم افزار MATLAB حل می شوند. به منظور بررسی کارایی الگوریتم پیشنهادی، نتایج با نسخه پایه و استاندارد الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی و سایر نتایج موجود برای دو شبکه شاخص بهنام های دوحلقه ای و شهر نیویورک مقایسه می شود. برای شبکههای دوحلقه ای و شهر نیویورک مقدار تابع هدف به ترتیب مقدار تابع هدف ۴۱۹۰۰۰ دلار و ۱۳/۳۸ میلیون دلار و هزینه محاسباتی به ترتیب مقادیر ۲۸۰۰ و ۳۸۰۰ با استفاده از الگوریتم اصلاحی زنبورعسل مصنوعی به دست می آید. بررسی نتایج نشان دهنده کاهش هزینه های احداث و هزینه های محاسباتی این الگوریتم در مقایسه با نسخه استاندارد می باشد. بنابراین، این الگوریتم، یک الگوریتم کارآمد برای حل مسائل بهینه سازی به ویژه طراحی شبکه توزیع آب می باشد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم اصلاحی کلونی زنبور عسل ، شبکه توزیع آب ، EPANET ، طراحی بهینه ، قطرلوله