جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه
تکرار جستجوی کلیدواژه multi objective optimization در نشریات گروه فنی و مهندسی
multi objective optimization
در نشریات گروه مهندسی آب
تکرار جستجوی کلیدواژه multi objective optimization در مقالات مجلات علمی
-
با افزایش خشکسالی ها و افزایش مصرف آب در بخش کشاورزی، دریاچه ارومیه با بحران کم آبی روبرو شده است. هدف این تحقیق، توسعه یک مدل هیدرولوژیکی به منظور شبیه سازی روزانه رواناب ورودی به سد بوکان است تا از آن برای شبیه سازی مولفه های بیلان آب در زیرحوضه های بالادست این سد با نگرشی نوین نسبت به تحقیقات مشابه استفاده شود. با استفاده از روش رطوبت خاک، یک مخزن برای شبیه سازی روزانه ذخیره برف و مخزن دیگر برای شبیه سازی روزانه رطوبت منطقه ریشه درنظر گرفته می شود. به منظور تخمین مقدار بهینه پارامترهای کالیبراسیون، از کالیبراسیون دو هدفه MOPSO1 برای بیشینه سازی دقت شبیه سازی دبی و لگاریتم دبی مشاهداتی استفاده شده است. نتایج نشان داد بین به حداکثر رساندن دو تابع هدف موازنه2 کمی وجود دارد، درواقع هیچ خطای بزرگی در مدل وجود ندارد که مانع از بهبود هم زمان هر دو تابع هدف شود. نتایج کالیبراسیون نشان می دهد که مقدار میانگین معیار نش- ساتکلیف3 زیرحوضه های بالادست سد بوکان برای شبیه سازی دبی و لگاریتم دبی مشاهداتی به ترتیب برابر 0/43 و 0/63 و این مقادیر برای مرحله واسنجی به ترتیب برابر 0/54 و 0/57 بدست آمد. مدل سازی بیلان آب حاکی از آن است که بارش و رواناب ورودی به سد در دوره خشکسالی شدید به ترتیب 32 و 40 درصد و رطوبت خاک و ذخیره برف در منطقه به ترتیب 158 و 32 درصد نسبت به دوره بلندمدت کاهش یافته اند. مدل توسعه یافته می تواند به منظور پیش بینی اثرات تغییر اقلیم بر رواناب ورودی به سد و برنامه ریزی برای تخصیص بهینه منابع آب سد بوکان مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: حوضه آبریز دریاچه ارومیه، سد بوکان، بهینه سازی چند هدفه، روش رطوبت خاکUrmia Lake has faced a water shortage crisis and a sharp decline in water level due to decreasing precipitation and increasing water consumption in the agricultural sector. This study aims to develop a hydrological model to simulate the daily inflow of Bukan reservoir and simulate the water balance components for the upstream sub-basins of this reservoir through a new approach. In this study, two separate storages are considered for daily simulation of snow and root zone soil moisture, and multi-objective calibration (MOPSO) is applied to simultaneously maximize the simulation accuracy of observed river discharge and logarithm of river discharge. The results showed a relatively little trade-off between maximizing the two objective functions to estimate the optimal value of the calibration parameters. In other words, there is no significant error in the model that simultaneously prevents improving both objective functions. Results showed that the average Nash-Sutcliffe criterion for simulation of river discharge and the logarithm of river discharge were respectively 0.43 and 0.63 in the calibration and 0.54 and 0.57 in the validation step. Water balance modeling indicated that precipitation and inflow to the reservoir were decreased respectively by 32% and 40% in severe drought years and soil moisture and snow accumulation were reduced by 32% and 158%, respectively, compared to the long-term period. The developed model can predict the effects of climate change and climate variability on Bukan reservoir inflow and optimally allocate reservoir water to satisfy water demand.Keywords: Urmia Lake Basin, Bukan reservoir, Multi-Objective Optimization, Soil moisture method
-
شبکه های توزیع آب یکی از مهم ترین و حساس ترین زیرساخت های شهری می باشند که اخیرا با توجه به رشد جمعیت و افزایش نیاز مصرف کنندگان، با چالش هایی از قبیل کاهش فشار و شکست لوله ها روبرو هستند که همگی به علت طراحی های نامناسب و مبتنی بر اهداف اقتصادی است. برای رفع این مشکلات در هنگام طراحی یک سامانه توزیع آب شهری همواره باید اطمینان پذیری شبکه نیز در نظر گرفته شود. در این پژوهش به منظور بهینه سازی شبکه های توزیع آب، دو هدف اصلی کمینه سازی هزینه و بیشینه سازی اطمینان پذیری شبکه در نظر گرفته شد. برای محاسبه اطمینان پذیری شبکه از شاخص تاب آوری تودینی و برای شبیه سازی هیدرولیکی آن از مدل EPANET 2.0 استفاده شد. سپس با استفاده از نسخه دوم الگوریتم تکاملی مبتنی بر قوت پارتو (SPEA2) و ایجاد ارتباط پویا با مدل هیدرولیکی EPANET 2.0 در محیط نرم افزار MATLAB، بهینه سازی چند هدفه چهار شبکه توزیع آب شامل شبکه های دوحلقه ای، کادو، هانوی و پهنه D شهر مشهد انجام گرفت. بهینه سازی توامان دو هدف اصلی شامل کمینه سازی هزینه و بیشینه سازی شاخص تاب آوری تودینی منجر به تولید پاسخ های بهینه در قالب جبهه پارتو شد. یک پاسخ بهینه تحت عنوان نقطه C با استفاده از روش چانه زنی Young از جبهه پارتوی نهایی تولید شده در هریک از شبکه ها معرفی شد. پاسخ منتخب C در شبکه های دوحلقه ای، هانوی و کادو به ترتیب 91/22، 13/17 و 41/7 درصد فشار متوسط شبکه را نسبت به کمترین هزینه آن در این پژوهش (نقطه A)، افزایش داد. همچنین پاسخ منتخب C در شبکه پهنه D شهر مشهد با افزایش 23/4 درصدی فشار متوسط شبکه نسبت به طراحی اولیه شرکت مشاور (نقطه D) نشان داد گزینه طراحی شده توسط شرکت مشاور به عنوان پاسخی مغلوب در زیر جبهه پارتوی نهایی این پژوهش قرار می گیرد. در این پژوهش شاخص تاب آوری تودینی با تکیه بر افزایش فشار گرهی توانایی خود را در جهت بالا بردن اطمینان پذیری شبکه نشان داد که این امر موجب می شود شبکه در شرایط بحرانی و یا شکست لوله ها، با ضریب اطمینان بالایی قادر به تامین فشار و دبی مناسب در سایر نقاط باشد. همچنین عملکرد رضایت بخش الگوریتم چند هدفه SPEA2 در ارائه جبهه پارتوی بهینه برای مسائل مورد نظر نشان داد که از الگوی طراحی توسعه داده شده در این پژوهش می توان به منظور ارائه یک مجموعه جواب بهینه به کارفرما، برای انتخاب نقاطی که در آن ها هر دو عامل هزینه و اطمینان پذیری توامان در شرایط مطلوبی هستند، استفاده نمود.کلید واژگان: اطمینان پذیری شبکه، جبهه پارتو، شبکه توزیع آب، بهینه سازی چند هدفهWater distribution network one of the most important and most sensitive urban infrastructures which can be recently with regard to population growth and consumers '' needs to increase with challenges such as reducing the pressure and discharge that are all due to unsuitable design and based on economic goals. In order to overcome these problems when designing an urban water distribution system should always be considered reliability of the network. In this research, to optimize the water distribution networks, two main objectives of cost minimization and maximization of network reliability were considered. To calculate network reliability, the Tondini''s Resilience Index and its hydraulic simulation EPANET 2.0 model were used. Then using the second edition of the evolutionary algorithm based on the strength of the Pareto (SPEA2) and creating a dynamic connection with the EPANET 2.0 hydraulic model in the MATLAB software environment, optimizing the multi-objective of the four water distribution networks including Two-Loop, Kadu, Hanoi networks and D zone of Mashhad. Simultaneous optimization of two main objectives including cost minimization and maximization of the Tondini''s Resilience Index led to the production of optimal solutions in the form of the Pareto front. An optimal solution, called Point C, was introduced using Young''s bargaining method from the final Pareto front of in each of the networks. Selected C solution in two-loop,Hanoi and Kadu networks increased 22.91, 17.13 and 7.41 precent, of the network average pressure compared to its lowest cost in this study (point A). Also, the selected C solution in D-zone network of Mashhad, with an increase of 4.23 precent of the network average pressure compared to the initial design of the consulting company (point D), illustrate that the solution designed by the consulting company would be a dominated solution under the final Pareto front of this study. In this research, the Tondini''s Resilience Index illustrate that, based on increasing nodal pressure, it has the ability to increase the reliability of the network, which This causes the network to be in critical condition or failure of the pipes, with high reliability, providing adequate pressure and discharge in other nodes. Also, the satisfactory performance of the SPEA2 multi-objective algorithm in providing the optimal Pareto front for the issues indicated showed that the design pattern developed in this study could be to provide an optimal set of solutions to the employer to select the points in which each two factors of cost and reliability are combined in a favorable situation.Keywords: Reliability of the Network, Pareto front, Water Distribution Systems, Multi-Objective Optimization
-
مسائل بهره برداری از مخزن دارای اهداف مختلف و متنوع هستند که به ندرت منتهی به یک جواب بهینه می شوند و معمولا در آن ها مجموعه ای از جواب های بهینه (پارتو) موجود است. حل این گونه مسائل در گذشته تنها با کاربرد روش های ساده کننده میسر بوده است که از آن جمله می توان به استفاده از ضرایب وزنی برای اهداف مختلف و تبدیل آن ها به یک تابع هدف استفاده کرد. اما در سال های اخیر با توسعه الگوریتم های چند هدفه تکامل گرا، ابزار مناسبی برای حل آن ها فراهم شده است. یکی از مسائل کلاسیک در این مدل جیره بندی بهره برداری از مخزن است که کاربرد آن برای کاهش اثرات خشکسالی در مدیریت منابع آب بسیار متداول است. در تحقیق حاضر بهینه سازی چند هدفه مدل جیره بندی با استفاده از الگوریتم های NSGA-II،MOPSO، SPEA-IIو AMALGAM انجام شد. در این راستا، یافتن مقادیر بهینه ضرایب جیره بندی سد طالقان در یک دوره آماری 35 ساله آبدهی و با دو هدف کمینه نمودن شاخص اصلاح شده کمبود و بیشینه نمودن شاخص اعتمادپذیری (دو هدف متناقض با یکدیگر)، در دستور کار قرار گرفت. نتایج نشان داد دوره جیره بندی در ماه های فصل گرم (نیمه اول سال) است که مقادیر KP مربوط به همه آن ها را بیشینه نمود. مقادیر KP در ماه های سرد نیز به سمت کمترین مقدار پیش رفته که در حقیقت نزدیک شدن به همان سیاست SOP را در پی خواهد داشت. همچنین در این تحقیق کارایی الگوریتم های مذکور برای ارائه دامنه وسیعی از جواب های بهینه مشاهده شد.
کلید واژگان: جیره بندی، بهینه سازی چندهدفه، بهره برداری مخازن، الگوریتم های چندهدفه تکامل گراMulti-objective problems rarely ever provide a single optimal solution, rather they yield an optimal set of outputs (Pareto fronts). Solving these problems was previously accomplished by using some simplifier methods such as the weighting coefficient method used for converting a multi-objective problem to a single objective function. However, such robust tools as multi-objective meta-heuristic algorithms have been recently developed for solving these problems. The hedging model is one of the classic problems for reservoir operation that is generally employed for mitigating drought impacts in water resources management. According to this method, although it is possible to supply the total planned demands, only portions of the demands are met to save water by allowing small deficits in the current conditions in order to avoid or reduce severe deficits in future. The approach heavily depends on economic and social considerations. In the present study, the meta-heuristic algorithms of NSGA-II, MOPSO, SPEA-II, and AMALGAM are used toward the multi-objective optimization of the hedging model. For this purpose, the rationing factors involved in Taleghan dam operation are optimized over a 35-year statistical period of inflow. There are two objective functions: a) minimizing the modified shortage index, and b) maximizing the reliability index (i.e., two opposite objectives). The results show that the above algorithms are applicable to a wide range of optimal solutions. Among the algorithms, AMALGAM is found to produce a better Pareto front for the values of the objective function, indicating its more satisfactory performance.Keywords: Hedging, Multi Objective Optimization, Reservoir Operation, Meta, heuristic Algorithms -
بهینه سازی بهره برداری از مخازن یکی از مهمترین مسائل مطرح در زمینه مدیریت منابع آب می باشد. در واقع نیاز مبرم به استفاده صحیح از منابع آب و انرژی، لزوم انجام برنامه ریزی جامع و بهره برداری صحیح از سدها را بیش از پیش روشن می سازد. در حال حاضر تحقیقات گسترده ای در مورد تعمیم روش های بهینه سازی تک هدفه به چند هدفه برای سیستم های چند مخزنی با پیچیدگی های بیشتر در حال مطالعه و بررسی می باشد. در این مقاله، مساله بهینه سازی بهره برداری از سیستم مخازن با سه هدف مختلف تامین نیازهای آبی پایین دست، کنترل سیلاب و استفاده های تفریحی از مخازن برای سیستم دو مخزنه در حوضه آبریز سفیدرود (واقع در شمال ایران)، براساس برنامه ریزی آرمانی مدل سازی شده است. با مقایسه نتایج مدل های تحقیق، مدلی که دارای شاخص عملکرد مخزن مناسب تری بود به عنوان مدل برتر انتخاب گردید. در نهایت جهت منظور کردن عدم قطعیت و همچنین برای به دست آوردن روش کلی بهره برداری از سیستم مخازن و به دلیل این که قواعد زبانی مزیت قابل توجهی در فهم بهتر و تفسیر آسان تر سیستم دارد، سیستم استنتاج عصبی فازی تطبیقی ساخته شد. نتایج تحقیق، حاکی از موفقیت مدل به کار گرفته شده در مدیریت صحیح سیستم دو مخزنه مورد نظر می باشد.
کلید واژگان: مخازن، بهره برداری، بهینه سازی چند هدفه، شبیه سازی، سیستم استنتاج عصبی، فازی تطبیقیOptimization of reservoirs operation is one of the most important tasks in the field of water resources management. In fact, vital requirement for beneficial use of water and energy resources clear the necessity of doing integrated planning and right operation of dams. recently, research has been made focusing on a shift from traditional single objective models to multi–objective models for the planning of multiple reservoir systems in a river basin. In this study the three objectives of meeting irrigation and environmental demand, flood control and recreation (sometimes in conflict with each other) are referred to for a two reservoir system by Goal Programming. Within this framework, the mathematical model of two reservoirs system in Sefidrud watershed (Northern Iran) with the three objectives is formulated and the system parameters and decision variables are defined. The problem involves finding desired water releases from each reservoir in the system in order to satisfy the multiple objectives. With comparing results of optimization models of this study, the model with the higher reliability indices was chosen as the best model. Due to the considerable advantages of linguistic rules in better inferring and interpreting the systems, an adaptive neural based fuzzy inference system (ANFIS) approach is used to consider uncertainties and to achieve a general method for multipurpose multi reservoir systems. The results of the Adaptive Neural Fuzzy Inference System (ANFIS) models shows that they can be applied successfully to provide high accuracy for the management of the reservoir systems.Keywords: Reservoirs, Operation, Multi objective Optimization, Simulation, Adaptive Neural Fuzzy Inference System -
طراحی اولیه شبکه های توزیع آب شهری برای دوره طرح مورد نظر و همچنین طراحی فاز ترمیم و نگهداری آن ها عموما به طور کاملا جداگانه انجام می شوند. در حالیکه به نظر می رسد تاثیر طراحی اولیه بر شرایط موجود در دوران بهره برداری و تصمیمات اتخاذ شده در فاز ترمیم و نگهداری کاملا غیر قابل انکار است. در این تحقیق با تلفیق دو فاز طراحی اولیه و فاز ترمیم و نگهداری شبکه ها، روش جدیدی برای طراحی و ترمیم توام شبکه های آبرسانی ارائه شده است. این روش که طراحی پویای شبکه های توزیع آب شهری نامیده شده است، قادر به ارائه گزینه های کم هزینه تر و در عین حال مطمئن تر در مقایسه با طراحی و ترمیم جداگانه شبکه هاست. برای این منظور ابتدا یک شاخص اطمینان پذیری جدید بر مبنای منطق فازی ارائه می شود. سپس با توسعه الگوریتم چند هدفه جفت گیری زنبور عسل و به کارگیری آن در طراحی پویای چند معیاره دو شبکه به کار رفته در تحقیقات دیگران، نتایج نهایی به دست می آید. این نتایج نشان دهنده تاثیر مثبت طراحی پویا بر کاهش هزینه ها و همچنین افزایش اطمینان پذیری سیستم می باشد.
کلید واژگان: طراحی پویا، بهینه سازی چند هدفه، شاخص اطمینان پذیری فازی، الگوریتم MOHBMO، شبکه آبرسانیIn water distribution networks the initial and rehabilitation design are usually perform separately. However, it seems that the influence of the initial design upon the future condition of the network performance during operational years and rehabilitation activities are undeniable. Therefore, by combining the initial and rehabilitation designs, a new method is presented in this paper. This method called Dynamic Design of water distribution networks is capable of introducing cheaper and more reliable long term designs in comparison with normal initial design and rehabilitation design of networks. To assess this method, a fuzzy reliability index is introduced. Then by developing the multi objective version of the honey-bee mating optimization algorithm and applying it on two sample networks, final results of the multi objective dynamic design method is presented. Finally, this paper showed the positive performance and influence of dynamic design method on decreasing the design costs and increasing system reliability.Keywords: Dynamic design, Multi objective optimization, Fuzzy Reliability Index (FRI), MOHBMO algorithm, Water distribution network
نکته
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.