به‌کار‌گیری الگوریتم رقابت استعماری در بهینه‌سازی قطر لوله‌های شبکه آبرسانی شهری (مطالعه موردی: شهرک شهرداری کرمان)

بسیاری از مطالعات در بهینه سازی شبکه های آبرسانی به کاهش دادن هزینه های این زیرساخت ها اختصاص یافته است. در روش های بهینه سازی عمومی کمینه سازی هزینه تنها هدف موجود می باشد، اما این عمل در سیستم های آبرسانی ممکن است باعث کاهش عملکرد و راندمان سیستم شود. بنابراین مدل های بهینه سازی چند هدفه برای کاهش حجم زیادی از هزینه این سیستم ها و افزایش راندمان کارکرد آنها مورد استفاده قرار می گیرند. در تحقیق حال حاضر به مطالعه موردی در یکی از شهرک های شهر کرمان به منظور کاهش هزینه های احداث شبکه لوله های آب جایگزن به کمک الگوریتم رقابت استعماری وسپس شبیه سازی شبکه با استفاده از نرم افزار واتر جمز پرداخته شد. ابتدا شبکه آبرسانی منطقه مورد مطالعه در محیط واتر جمز مدل شده و سپس بر اساس نتایج شبیه سازی مشخصات شبکه آبرسانی به الگوریتم بهینه سازی وارد گشته و با استفاده از محدودیت های استاندارد فشار و سرعت، گزینه های بهینه توسط این الگوریتم تعیین شد. با اجرای مجدد نتایج حاصل از مدل بهینه سازی در مدل واتر جمز و کنترل محدودیت ها، به برآورد هزینه و مقایسه آن ها با یکدیگر پرداخته شد. بررسی نتایج مدل بهینه سازی نشان می دهد که الگوریتم رقابت استعماری به میزان قابل توجهی توانسته است تابع هزینه را نسبت به حالت قبل از بهینه سازی شبکه کاهش دهد.

Application of Imperialist Competitive Algorithm in Optimizations of Pipe Diameters for Urban Water Network (Case study: Shahrdari town, Kerman)

Numerous studies in optimization of water supply networks have been allocated to cost reduction of these infrastructures. In general optimization methods, minimizing the costs is the unique purpose, but applying this view point for the case of water supply systems may lead to reduction of the utility and efficiency of the system. Therefore, some multiobjective optimization models have been used to decrease the large amount of costs in these systems and to increase their operation efficiency. The present study has attempted to illustrate a case study for a town of Kerman in order to decrease the costs of rebuilding pipe network using the Imperialistic Competition Optimization Algorithm. So, the network simulation was performed with Water GEMS software. Firstly, the water supply network of the study area was simulated in the Water GEMS model. Next, the properties of water supply network were inserted. Then, using the standard pressure and speed constraints, the optimal options of the algorithm were obtained. By rerunning the results of this optimized model in the Water GEMS model and the limits’ checkup, the total costs were estimated and compared. Analysis of the optimal model results showed that in comparison with the state prior to the network optimization, the Imperialistic Competition Algorithm has significantly reduced the cost function of the network.