بهینه سازی شبکه های فاضلاب با الگوریتم دسته ذرات باقابلیت پرواز بازگشتی و مجهز به حافظه هارمونی

نبود یک شبکه فاضلاب کارا، باعث به خطر افتادن سلامت عمومی و شیوع بیماریهای واگیردار در جوامع شهری می شود. هزینههای زیاد احداث این شبکهها و وجود محدودیتهای مالی، سبب ورود روش های مختلف بهینه سازی در طراحی این شبکهها شده است. مسایله طراحی شبکه های فاضلاب، دارای متغیرهای تصمیم گسسته و پیوسته همزمان است. علاوه بر آن، پیچیدگی زمانی غیرخطی این گونه مسایل باعث استفاده از روشهای مختلف بهینه سازی در طراحی شبکه های فاضلاب شده است. در این پژوهش، از الگوریتم دسته ذرات با قابلیت پرواز بازگشتی و مجهز به حافظه هارمونی در بهینه سازی شبکه های فاضلاب استفاده شد. تابع هدف، شامل حداقل کردن هزینههای حفاری و تهیه لولههای شبکه، با توجه به قطرهای موجود در بازار بود. استفاده از مکانیسمهای پرواز بازگشتی و حافظه هارمونی، مانع از پرواز بی ثمر ذرات و افزایش کارایی و ثبات محاسباتی الگوریتم دسته ذرات می شود. در مطالعه حاضر، قیود مسایله بهینه سازی شبکه های فاضلاب در دو سطح، بررسی و ارضا شدند که موجب همگرایی مطلوب الگوریتم ذرات، در مقایسه با روشهای معمول جریمه دهی در سایر روش های تکاملی شد. برای تعیین فضای امکان پذیر متغیرهای تصمیم، از مدل هیدرولیکی معادله مانینگ استفاده شد. کارایی الگوریتم با ارایه دو نمونه از شبکههای فاضلاب نشان داده شد. نتایج، بهبود محسوسی در کاهش هزینهها نسبت به دیگر الگوریتم ها و ثبات محاسباتی بیشتری را نسبت به دسته ذرات استاندارد در بهینه سازی شبکه های فاضلاب نشان داد.

Keywords:

بهینه سازی شبکه های فاضلاب , الگوریتم دسته ذرات , حافظه هارمونی , مکانیسم پرواز