مدل شبیه‌سازی- بهینه‌سازی برای مدیریت مناسب امنیت شبکه‌های توزیع آب شهری

امنیت آب از مسایل مهمی است که می‌تواند در پی تزریق یک آلاینده سمی در آب شرب یک شهر به‌عنوان نمونه در پی یک حمله تروریستی به خطر افتد. در صورتی‌ که که شبکه فاقد یک مدیریت مناسب امنیت باشد، آسیب‌دیدگان چنین حادثه‌ای می‌تواند تمام جمعیت یک شهر باشند. در مطالعات پدافند غیرعامل، اولین گام در هر سامانه هشدار و کنترل آلودگی تشخیص سریع منبع آلودگی است. در این راستا، از مشاهد‌ه‌های پایش برای تشخیص منبع آلودگی استفاده می‌شود. تعیین تعداد بهینه نقطه‌های پایش لازم و بهترین چیدمان آن‌ها از مسایل پیچیده‌ای است که به نقطه‌های پتانسیل تزریق آلودگی عمدی، مقدار و خصوصیات آلاینده تزریقی وابسته است. بهترین سامانه پایش، سامانه‌ای است که در آن اول نقطه‌ها لازم برای پایش شبکه، دوم جمعیت تحت تاثیر در لحظه تشخیص و سوم تعداد حالت‌های عدم تشخیص، به‌ طور همزمان کمینه شوند. در این پژوهش برای تعیین منحنی تبادل بین هدف‌ها متضاد مذکور، الگوریتم تکاملی چند هدفه سریع nsga-ii با مدل شبیه‌ساز epanet تلفیق شده و از تحلیل مونت کارلو در لحاظ عدم قطعیت‌ها در تزریق آلودگی استفاده شده است. همچنین در تعیین نقطه تعادل منحنی تبادل به دست آمده، از مدل رفع اختلاف نش به کار گرفته شده است. برای نشان‌دادن کارایی و توانایی روش پیشنهادی، شبکه آب شهر لامِرد شبیه‌سازی شده و بهترین نقطه‌های پایش برای این شهر تعیین شده است.