طراحي بهينه شبكه هاي آبياري با استفاده از الگوريتم فراكاوشي DMPSO

Optimized Designing of Irrigation Networks Using Meta-heuristic DMPSO Algorithm

شبكه هاي آبرساني زير ساخت هايي هستند كه با توجه به هزينه هاي زياد ساخت و نگهداري، مورد توجه محققين قرار گرفته اند. از اين رو كمينه سازي هزينه شبكه هاي آبرساني هدف بسياري از پژوهشگران مي باشد؛ بطوريكه شرايط حداقل فشار و حداكثر سرعت برآورده شود. در اين پژوهش الگوريتم DMPSO بر پايه اصلاح و جهش در الگوريتم PSO پيشنهاد شد. حل بهينه براي شبكه آبرساني اسماعيل آباد كه شامل 16 لوله و 17 گره است، توسط الگوريتم پيشنهادي DMPSO بررسي شده است. نتايج عددي نشان داده است، كه الگوريتم پيشنهادي در مقايسه با ديگر الگوريتم ها به روش تحليلي نزديكتر مي باشد. نتايج تحليل هيدروليكي با اتصال پويا بين دو نرم افزار MATLAB و EPANET ارزيابي شده اند. حل بهينه به دست آمده براي شبكه آبياري اسماعيل آباد توسط الگوريتم فراكاوشي DMPSO با روش تجربي مقايسه شده است و مشخص شده است كه الگوريتم فراكاوشي به اندازه ي 10/68 درصد نسبت به روش تجربي هزينه كل را كاهش داده است. علاوه بر اين روش پيشنهادي خيلي ساده و نسبتا دقيق تر مي باشد.

Irrigation networks are the infrastructures in which researchers have shown an increased interest due to the huge costs of the construction and maintenance. In this sense, minimizing the costs of irrigation networks is the objective of many researchers in such a way that the conditions of minimum pressure and maximum speed are satisfied. In this study, DMPSO algorithm based on modification and mutation in PSO algorithm is proposed. Applying the proposed DMPSO algorithm, the optimum solution for the irrigation network of “Esmaeelabad” including 16 pipes and 17 nodes is explored deeply. The numeric results of hydraulic analysis were evaluated by creating a dynamic connection between MATLAB and EPANET. Using DMPSO meta-heuristic algorithm, the obtained optimum solution for the irrigation network of Esmaeelabad was compared with experimental method. It was shown that meta-heuristic algorithm reduced the total cost for 10.68% related to the experimental method and, furthermore, this proposed method is simple but more relatively accurate.