افزایش سرعت همگرایی در بهینه سازی شبکه‌های توزیع آب با استفاده از الگوریتم ژنتیک با آشفتگی سریع

آب و خاک

مقاله 3، دوره 28، شماره 1، اردیبهشت 1393، صفحه 22-34   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.35734

نویسندگان

علیرضا مقدم^* ؛ امین علیزاده؛ علی نقی ضیائی؛ علیرضا فریدحسینی؛ دانیال فلاح هروی

چکیده

الگوریتم ژنتیک به عنوان یکی از مهم ترین الگوریتم های تکاملی نقش بسیار موفقی در بهینه سازی شبکه های توزیع آب داشته است. این الگوریتم همواره دستخوش تغییرات و اصلاحات زیادی بوده و نسخه های بهبود یافته و متفاوتی از این الگوریتم منتشر شده است. یکی از انواع الگوریتم های ژنتیک، الگوریتم ژنتیک با آشفتگی سریع (FMGA) است که ضمن بررسی کروموزوم هایی که از لحاظ رشته‌های ژنی با هم برابر نیستند، این توانایی را دارد تا با کاهش طول کروموزم ها و حذف ژن های نامطلوب، سرعت همگرایی را در حل مسائل بهینه سازی افزایش دهد. در این مقاله به منظور بررسی قابلیت الگوریتم FMGA در حل مسائل بهینه سازی شبکه‌های توزیع آب، پس از آنالیز حساسیت و تعیین بهترین مقادیر پارامترهای این الگوریتم دو شبکه مرجع دو حلقه ای و هانوی و یک شبکه واقعی شهر جنگل مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت و نتایج با پژوهش های قبلی مقایسه شد. با بهینه سازی شبکه دوحلقه ای، حداقل هزینه این شبکه در 2880 بارارزیابی تابع هدف بدست آمد که نسبت به نتایج پژوهش های قبلی بهبود قابل توجهی داشته است. در شبکه هانوی نیز حداقل هزینه106×045/6 دلار بدست آمد که کمتر از حداقل هزینه ای است که تاکنون در نتایج دیگر محققین ارائه شده است. پس از اثبات کارایی این الگوریتم در انتها عملکرد آن را در طراحی شبکه واقعی شهر جنگل با توجه به افزایش وسعت شبکه و قیود طراحی نشان داده شد.

کلیدواژه‌ها

FMGA؛ بهینه سازی؛ شبکه‌های توزیع آب؛ آنالیز حساسیت؛ تعداد ارزیابی تابع هدف