کاربرد الگوریتم خفاش به منظور طراحی اقتصادی کانال‌های باز

کانال های باز دارای نقش مهمی در انتقال آب و کنترل سیلاب هستند که البته هزینه زیادی به پروژه های آب رسانی تحمیل می کنند. در پژوهش حاضر برای نخستین بار، الگوریتم خفاش به منظور طراحی بهینه کانال های بازاستفاده شد. بدین منظور، 5 مدل مختلف در نظر گرفته شد. در مدل اول، از کانال ذوزنقه ای و معادله مانینگ استفاده گردید. مدل دوم مانند مدل اول است اما مقطع کانال ذوزنقه ای به دو بخش مثلثی و یک بخش مستطیلی تقسیم شد. در مدل سوم، سرعت حداکثر به عنوان یک محدودیت به مدل دوم اضافه شده. مدل چهارم مانند مدل دوم می باشد اما شیب جانبی مجاز به عنوان یک محدودیت لحاظ گردید. مدل پنجم نیز مانند مدل اول است اما عدد فرود به عنوان یک محدودیت اعمال شد. در مدل سازی ها، هزینه ساخت کانال به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شد. پارامتر های بهینه الگوریتم خفاش با استفاده از آنالیز حساسیت انتخاب شد. هم چنین مقدار ضریب تغییرات حاصل از ده اجرای تصادفی برای مدل های مختلف در حدود 00001/0 تا 00017/0می باشد. نتایج حاصل از الگوریتم پیشنهادی، با نتایج نرم افزار لینگو و هم چنین چندین الگوریتم هوشمند رایج مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج، حاکی از آن است که جواب های حاصل از الگوریتم خفاش به طور قابل توجه به جواب های بهینه مطلق نرم افزار لینگو نزدیک می باشد. دقت این الگوریتم در مقایسه با سایر الگوریتم های تکاملی نیز بالاتر می باشد. با توجه به دیگر نتایج، استفاده از الگوریتم خفاش در مقایسه با سایر روش های فراابتکاری، موجب کاهش هزینه تا 32% می گردد. در میان پنج مدل مورد بررسی، مدل دوم دارای کم ترین هزینه است. استفاده از مدل دوم بجای مدل اول موجب کاهش هزینه در حدود47% شد. از سوی دیگر، اضافه کردن محدودیت های سرعت مجاز، شیب مجاز و عدد فرود به مدل دوم موجب افزایش هزینه به ترتیب برابر 65%، 39% و 55% شد. هم چنین الگوریتم پیشنهادی برای مدل های مختلف در 100 تا500 تکرار همگرا شد.