مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 28 2 2017 05 22 Central Force Optimization Method Used to Optimize Water Distribution Networks کاربرد روش بهینه‌سازی نیروی مرکزی در طراحی سامانه‌های توزیع آب 65 77 17601 10.22093/wwj.2017.17601 FA آزاده جباری دانشجوی دکترا، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران، و عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0001-5127-7016 حسن ترابی پوده استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران حجت اله یونسی استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران امیر حمزه حقی آبی دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران Journal Article 2015 09 10 Water supply networks account for a major portion of the urban infrastructure requiring sizable funds for their construction and operation.  This has encouraged many researchers to focus their efforts on optimizing water distribution networks. In most recent research in the field, stochastic meta-heuristic algorithms have been employed to address the problem. Given the many inadequacies of stochastic algorithms, the present study explored the application of a novel deterministic algorithm for minimizing pipe-sizing costs in water distribution systems (WDS). Methods: The algorithm used in this study is a modified version of the central force optimization algorithm called CFONet which is used for solving water distribution system problems. The performance of the proposed method was evaluated by optimizing pipe-sizing in two benchmark WDSs. For this purpose, both CFO and CFONet methods were written in MATLAB and interfaced with the hydraulic simulation model EPANET. Results and discussion: Application of the two methods mentioned above to two different water supply systems revealed the superior performance of the proposed CFOnet over its CFO counterpart. Thus, CFOnet yielded an optimum response for the deisgn of a double ringed system equal to US$419,000 after 12,432 runs of objective function estimations. Moreover, the optimum design of a CAdo system was obtained to cost 126,535,915 In. Ruppes after 259,476 runs of objective function estimations. Conclusion: Comparison of the results obtained in this study with those reported in the literature on other stochastic optimization algorithms showed that the proposed method yields satisfactory solutions for WDSs optimization problems while it also enjoys the merits of a deterministic optimization method. <strong>شبکه‌های آبرسانی از جمله تأسیسات زیربنایی شهر‌ها و با هزینه‌های اجرا و بهره‌برداری زیاد است، لذا بسیاری از پژوهشگران بر روی حل مسئله بهینه‌سازی شبکه‌های توزیع آب متمرکز شده‌اند. در اغلب پژوهش‌های اخیر در این زمینه، الگوریتم‌های بهینه‌سازی فرا ابتکاری تصادفی برای حل این مسئله استفاده شده است. در پژوهش حاضر، به‌منظور رهایی از نقاط ضعف الگوریتم‌های تصادفی، کاربرد یک الگوریتم جدید غیرتصادفی و قطعی به‌منظور کمینه‌سازی هزینه لوله‌های سامانه‌های آبرسانی بررسی ‌شد. الگوریتم به‌کار برده شده در این پژوهش، در واقع روش بهینه‌سازی نیروی مرکزی (</strong><strong>CFO</strong><strong>) اصلاح شده به‌منظور حل شبکه‌های توزیع آب است که </strong><strong>CFOnet</strong><strong> نامیده شده است. عملکرد روش پیشنهادی از طریق بهینه‌سازی قطر لوله‌ها در دو شبکه مرجع آبرسانی (شبکه دو حلقه‌ای و شبکه کادو) بررسی شد. به این منظور هر دو روش </strong><strong>CFO</strong><strong> و </strong><strong>CFOnet</strong><strong> در برنامه متلب برنامه‌نویسی و با نرم‌افزار هیدرولیکی ایپانت ارتباط داده شد. با اجرای این دو روش به‌منظور حل دو شبکه مورد نظر، بهبود عملکرد روش پیشنهادی </strong><strong>CFOnet</strong><strong> نسبت به </strong><strong>CFO</strong><strong> نشان داده ‌شد. به این وسیله، با اجرای </strong><strong>CFOnet</strong><strong> پاسخ بهینه برای طرح شبکه دو حلقه‌ای معادل 419،000 دلار پس از 12،432 مرتبه ارزیابی تابع هدف حاصل شد. همچنین طرح بهینه شبکه کادو با هزینه‌ای معادل 126،535،915 روپیه پس از 259،476 مرتبه ارزیابی تابع هدف، به‌دست آمد. مقایسه پاسخ‌های به‌دست آمده با نتایج الگوریتم‌های بهینه‌سازی تصادفی در ادبیات این موضوع، نشان داد که روش پیشنهادی نتایج خوبی برای حل مسئله شبکه‌های آبرسانی یافته است و در عین حال مزایای قطعی بودن یک روش بهینه‌سازی را نیز دارد.</strong> https://www.wwjournal.ir/article_17601_76b9419064e61d1a0a82607b0cbd7fc4.pdf