طراحی بهینه شبکه های توزیع آب با استفاده از الگوریتم بهینه سازی گروه میگوها

امروزه طراحی اقتصادی و بهینه نمودن شبکه های توزیع و انتقال آب به گونه ای که بتوان با صرف حداقل هزینه کلیه محدودیت های مورد نظر در شبکه را ارضا نمود از مباحث مهم تحقیقاتی می باشد. ازجمله روش های موثر جهت طراحی بهینه، استفاده از الگوریتم های بهینه سازی فراکاوشی می باشد که به دلیل دارا بودن عملگرهایی همچون جهش و همچنین بهره مندی از مزایای هوش جمعی قدرت بیشتری در یافتن پاسخ های بهینه یک مسئله دارند. در پژوهش حاضر بهینه سازی قطر لوله ها در دو شبکه آبرسانی کادو و خرمشهر با به کارگیری الگوریتم بهینه سازی گروه میگوها (Krill Herd Optimization) که یک الگوریتم هوش جمعی با رفتار سراسری هوشمندانه می باشد بررسی شده است. تابع هدف که بایستی حداقل گردد شامل هزینه خرید لوله ها با در نظر گرفتن محدودیت های هیدرولیکی حاکم بر شبکه می باشد. بدین منظور این الگوریتم در برنامه متلب (MATLAB) کدگذاری شده و با نرم افزار هیدرولیکی ایپنت (EPANET) ارتباط داده شده است. اجرای این روش و مقایسه پاسخ به دست آمده برای تابع هزینه در شبکه کادو با نتایج الگوریتم های GA، GA-ILP و PSO در مطالعات پیشین نشان داد که پاسخ یافته شده توسط الگوریتم گروه میگوها نسبت به GA حدود 3/3 درصد، نسبت به GA-ILP حدود 3 درصد و نسبت به PSO حدود 6/2 درصد کاهش داشته است. همچنین نتیجه شبکه خرمشهر در مقایسه با روش LP حدود 10 درصد معادل 158،658،000 ریال کاهش هزینه لوله های شبکه را در بر داشته است. این بهبودها در نتایج حاکی از توانایی بیشتر الگوریتم گروه میگوها در فرار از پاسخ های بهینه محلی و نزدیک شدن به بهینه سراسری در حل مسئله شبکه های توزیع آب می باشد.