تخصیص بهینه بار آلودگی با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی چند هدفه و تحلیل تصمیم چند معیاره

با توجه به اهمیت رودخانه‌ها و حفظ کیفیت آب‌، مدیریت کیفیت آب و ارائه راهکارهای کاهش آلودگی مورد توجه قرار دارد. هدف از برنامه‌ریزی و مدیریت کیفیت سامانه ‌های رودخانه‌ای، تدوین و اجرای مجموعه‌ای هماهنگ از راهکارها و سیاست‌های کاهش یا تخصیص بار آلودگی ورودی به رودخانه است، به طوری که کیفیت آب با میزان قابل قبولی با استانداردهای زیست‌محیطی منطبق گردد. در این‌گونه مسائل، تصمیم‌گیرندگان و تاثیر‌پذیرندگان متعددی با مطلوبیت‌های متفاوت وجود دارند. برای مطالعه رفتارهای رقابتی تصمیم‌گیرندگان در چنین وضعیت‌هایی، از ابزاری ریاضی با نام نظریه بازی‌ها، استفاده می‌گردد. در این تحقیق، ابتدا اهداف تصمیم‌گیرندگان که شامل حداقل‌سازی مقدار تخطی از استاندارد کیفیت آب و مجموع هزینه‌های تصفیه و جریمه قابل پرداخت توسط تخلیه کنندگان می‌باشند، مشخص می‌‌گردد. سپس بر اساس مطلوبیت تصمیم‌گیرندگان، استراتژی‌هایی بر اساس توافق ایشان بر روی منحنی تعامل بین اهداف بدست آمده از روش بهینه‌سازی چند هدفه بر پایه الگوریتم حرکت ذرات، تعیین می‌شود. بدین ترتیب سیاست‌های اولیه مدیریت کیفیت آب به گونه‌ای تدوین می‌شوند که مطلوبیت تا حد امکان تامین گردد. سپس با استفاده از تئوری بازی‌های غیر همکارانه، از بین سناریوهای مطرح شده، بهترین آن‌ها با توجه به معیارهای در نظر گرفته ‌شده مشخص می‌شود. در این مدل از روش چانه‌زنی نش برای حل اختلاف استفاده شده است. اجرای روش پیشنهادی در رودخانه سفیدرود که شرایط کنونی درصد تصفیه تمامی منابع آلاینده برابر با صفر و bod در نقطه کنترل 59/26 میلی‌گرم در لیتر است، بهینه‌ترین جواب بدست آمده از تئوری بازی‌ها مقدار bod را تا 16/6 میلی‌گرم در لیتر کاهش می‌دهد.