طراحی چند هدفه شبکه‌های توزیع آب با استفاده از شاخص اطمینان‌پذیری فازی (FRI)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای رشته مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، تهران

2 استادیار بخش مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، تهران

3 استاد بخش سازه‌های آبی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران، تهران

چکیده

در این تحقیق طراحی چند هدفه شبکه توزیع آب شهری با استفاده از یک الگوریتم چند هدفه صورت گرفت. توابع هدف مورد استفاده، کمینه ‌کردن هزینه و بیشینه ‌کردن اطمینان‌پذیری بود. همچنین با به‌کارگیری منطق فازی در محدوده فشار کمینه و بیشینه مجاز شبکه و بر اساس تعاریف متداول اطمینان‌پذیری، معیار اطمینان‌پذیری قطعی جدیدی به نام شاخص اطمینان‌پذیری فازی پیشنهاد شد. سپس با توسعه الگوریتم چندهدفه جفت‌گیری زنبور عسل بر پایه مفاهیم نسخه تک‌هدفه آن، طراحی چند هدفه دو شبکه آبرسانی به‌کار رفته در تحقیقات دیگران، با استفاده از توابع هدف مذکور انجام گرفت. نتایج نشان داد که معیار پیشنهادی, توانایی مناسبی را در ایجاد اطمینان‌پذیری مورد نظر در شبکه دارد. همچنین عملکرد رضایت بخش الگوریتم چند هدفه جفت‌گیری زنبور عسل نیز در ارائه پارتوی بهینه برای مسائل مورد نظر, نشان داده شد. از الگوی طراحی توسعه داده شده در این تحقیق می‌توان به‌منظور ارائه یک مجموعه جواب غیرپست به تصمیم گیرندگان، برای انتخاب نقاطی که در آن‌ها هر دو عامل هزینه و اطمینان‌پذیری در شرایط مطلوبی هستند، استفاده نمود.


 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Multi Objective Design of Water Distribution System Using Fuzzy Reliability Index

نویسندگان [English]

  • Navid Ghajarnia 1
  • Omid Bozorg Hadad 2
  • Salah Kochakzadeh 3
1 Ph.D. Student of Water Resources Eng., Faculty of Irrigation and Reclamation, Tehran University, Tehran
2 Assist. Prof. of Water Resources Eng., Faculty of Irrigation and Reclamation, Tehran University, Tehran
3 Prof. of Water Structures, Faculty of Irrigation and Reclamation, Tehran University, Tehran
چکیده [English]

This paper investigates the application of a multiobjective algorithm in the problem of multiobjective design of water distribution networks. The problem is formulated using two different objective functions: minimizing cost and maximizing reliability. To measure the reliability, a new definition based on the original concept of fuzzy logic, named “Fuzzy Reliability Index” is introduced. Then, developing the Multi Objective Honey-Bee Mating Optimization algorithm based on it’s single objective version, the multi criteria design of two benchmark networks is performed using predefined objective functions. The results obtained show that the proposed reliability index is able to provide desired reliability in the network. Furthermore, satisfactory results obtained by the algorithm in defining the pay off characteristic between total cost and reliability are shown. Finally, it is possible to use the developed model to introduce different and numerous non-dominant solutions to decision makers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water Distribution Network
  • Reliability
  • Multi Objective Design
  • FRI Index
  • HBMO