بررسی کارایی الگوریتم دسته ذرات در تنظیم ضرایب هیزن‌ ویلیامز مدل شبکه توزیع آب

هدف این مقاله بررسی کارایی الگوریتم دسته ذرات در تنظیم ضرایب هیزن ویلیامز لوله‌های شبکه توزیع آب می‌باشد. برای مقایسه، الگوریتم جامعه مورچگان انتخاب شده است. در مجموع با تلفیق الگوریتم بهینه‌ساز دسته ذرات و جامعه مورچگان با مدل شبیه‌سازepanetدر محیط متلب پنج مدل الگوریتم دسته ذرات و سه مدل الگورتیم جامعه مورچگان ساخته شده است. برای صحت‌سنجی و ارزیابی اولیه مدل‌ها، از شبکه دوحلقه‌ای و برای بررسی تفضیلی آن ها از شبکه توزیع آب اهر استفاده شده است. مقایسه نتایج برای 20 اجرای متوالی مدل‌ها در شبکه دوحلقه‌ای نشان می‌دهد که از بین مدل‌های دسته ذرات، مدل spso با 11 مورد رسید به جواب واقعی بدترین و مدل hmpso2 با 20 بار رسیدن به جواب واقعی بهترین عملکرد را دارد. همچنین از بین مدل‌های جامعه مورچگان، مدل aco1 با یک بار رسیدن به جواب واقعی بدترین و مدل aco3 با 20 بار رسیدن به جواب واقعی بهترین عملکرد را دارد با این تفاوت که فضای جستجوی مدل aco3 بسیار کوچک تر از مدل aco1 می‌باشد. مقایسه نتایج مدل hmpso2 و aco1 برای شبکه توزیع آب اهر نشان می‌دهد که هر دو مدل به خوبی توانسته‌اند ضرایب هیزن ویلیامز لوله‌های شبکه را تعیین کنند، با این تفاوت که hmpso2 از نظر تعداد ارزیابی توابع هدف 5 برابر کم تر و از نظر زمان رسیدن به جواب بهینه 6 برابر سریع‌تر نسبت به aco1 توانسته است جواب بهینه را پیدا کند و از عملکرد بهتری برخوردار است.

Performance Analysis of PSO Algorithm for Setting the Hazen Williams Coefficients of Water Distribution Network Models

Gradually, with the urban population growth and development of cities, water distribution networks (WDNs) gain significant importance. So the need for computerized modeling of WDNs is felt more than ever to understand the behavior of these systems. The most important problem with modeling of WDNs is consistency between the calculated and measured data. Setting the coefficients of the model via measured data is necessary. Model parameters include HazenWilliams coefficients in the pipes, base demand and demand pattern coefficients at the nodes. The calculated and measured data mainly include pressure head at nodes, tank levels, and flow in pipes, that can be considered either in steady state or in an extended period condition. The aim of this paper is to investigate the performance of PSO algorithm for setting the Hazen Williams coefficients of WDN Models. For this purpose, five models of the PSO algorithm and three models of the ACO algorithm were made. The proposed method tested on a twoloop test example and a real water distribution network.