پیش بینی مصرف آب شهری با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه موردی: شهر هوراند)

پیش بینی مصرف آب در سیستم های آبرسانی و توزیع، با توجه به کمک شایانی که میتواند به مدیران این مجموعه ها داشته باشد، از اهمیت بالایی برخودار است. پیچیدگی و تاثیر عوامل و پارامترهای مختلف بر میزان تقاضای آب در این سیستمها، سبب گردیده است که روشهای تحلیلی و ریاضی کارایی لازم را در این زمینه نداشته باشند؛ در این پژوهش از روش شبکههای عصبی مصنوعی ( ANN ) برای برآورد مصرف آب شهر هوراند استفاده شده است . متغیرهای موثر شامل داده های هواشناسی، تولیدآب، مصرف آب و جمعیت می باشند که بعد از نرمالیزه شدن و ایجاد همبستگی، برای مدلسازی انتخاب می شوند. در این پژوهش ابتدا متغیرهای موثر غیرمستقیم و سپس متغیرهای موثر مستقیم بررسی و نتایج با همدیگر مقایسه گردیدند. متغیرهای مستقیم تاثیر بیشتری در پیش بینی تقاضای آب دارند. شبکه های عصبی ( LVQ ، RBF و FFB ) برای مدلسازی و پیش بینی مصرف ماهانه آب شهر هوراند انتخاب گردیده که در آنها از ساختار دو، سه و چهار لایه با خروجی خطی و غیرخطی استفاده شده است. ارزیابی و مقایسه نتایج مدلسازی ها با شاخص های MSE ، MAPE و NMSE نشان داد که شبکه عصبی نوع FFB نسبت به شبکه های دیگر از دقت و قابلیت بالایی برای مدلسازی پیش بینی مصرف ماهانه آب شهر هوراند برخوردار می باشد. در این میان، ساختار سه لایه با خروجی خطی، نسبت به مدلهای دیگر صحت و عملکرد بالاتری در این مورد نشان می دهد.

Keywords:

مصرف آب شهری , پیش بینی , شبکه های عصبی مصنوعی , شهر هوراند