کاربرد و مقایسه روش های بهینه سازی تک هدفه (GA) و دو هدفه (NSGA-II) در طراحی شبکه های تحت فشار

طراحی بهینه شبکه های آبیاری و آبرسانی تحت فشار با هدف کاهش هزینه ها همواره مورد توجه می-باشد. در این تحقیق طراحی بهینه شبکه با روش های بهینه سازی تک هدفه الگوریتم ژنتیک باینری و دوهدفه NSGA-II انجام شد. تابع هدف دوم درNSAGA-II بصورت کمینه نمودن مجموع کمبود فشار در کل سیستم تعریف گردید. چنانچه مقدار این تابع به صفر یا نزدیک آن سوق داده شود نتایج روش تک هدفهGA و دو هدفه NSGA-II قابل مقایسه می باشد. به منظور طراحی بهینه شبکه، کدهای کامپیوتری برای بهینه سازی تک هدفه، بهینه سازی دو هدفه و تحلیل هیدرولیکی شبکه به روش ماتریسی شیب در محیط برنامه نویسیVB تهیه و به همدیگر جفت شدند. پس از صحت سنجی مدل، یک شبکه مطرح دوحلقه ای متشکل از۷ لوله و ۸ گره که از یک مخزن تغذیه می کند با هر دو روش بهینه سازی طراحی شد. نتایج نشان داد در هر دو روش هزینه لوله گذاری تقریبا یکسان و با اختلاف کمتر از یک درصد برآورد شد در حالیکه هزینه محاسبات کامپیوتری در روش NSGA-II در حدود یک پنجاهم روش الگوریتم ژنتیک برآورد گردید. با توجه به اینکه هزینه محاسبات در روش NSGA-II بسیار کمتر از روش GA بدست آمد، استفاده از این روش برای حل مسئله تک هدفه طراحی شبکه تحت فشار نیز توصیه می شود به شرط اینکه در این روش تابع هدف دوم به گونه ای تعریف شود که در صورت رعایت همه قیود مقدار آن به صفر نزدیک شود. برای این منظور تابع هدف مجموع کمبود فشار مناسب تشخیص داده شد.

Keywords:

طراحی شبکه تحت فشار , الگوریتم ژنتیک , الگوریتم ژنتیک مرتب سازی غیرمغلوب