ارزیابی روش‌های مدل‌سازی بردار متغیر تصمیم در طراحی بهینه چندفازی شبکه‌های توزیع آب

ریاحی, محمدمهدی; ابراهیم بخشی پور, امین; جودیچیانی, کارلو; حقیقی, علی; کریاکو, انریکو

doi:10.22112/jwwse.2025.515624.1450

ارزیابی روش‌های مدل‌سازی بردار متغیر تصمیم در طراحی بهینه چندفازی شبکه‌های توزیع آب

مقالات آماده انتشار

نویسندگان

محمدمهدی ریاحی ¹

امین ابراهیم بخشی پور ²

کارلو جودیچیانی ³

علی حقیقی ²

انریکو کریاکو ³

¹ گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

² دپارتمان مدیریت آب شهری، دانشگاه کایزرسلاترن، آلمان

³ گروه مهندسی عمران و معماری، دانشگاه پاویا، ایتالیا

10.22112/jwwse.2025.515624.1450

چکیده

برخلاف روش طراحی استاتیکی که رویکردی سنتی محسوب می‌گردد و فرآیند طراحی شبکه آبرسانی را در یک مرحله به انجام می‌رساند، روش طراحی دینامیکی با تقسیم‌بندی دوره طرح به فازهای متعدد، به طراحی شبکه توزیع آب می‌پردازد. امروزه به‌منظور دستیابی به طرح‌های بهینه در روش طراحی دینامیکی، الگوریتم‌های بهینه‌سازی چندهدفه مورد استفاده قرار می‌گیرند. در پژوهش حاضر، ابتدا روش طراحی و ساخت چندفازی که زیرمجموعه‌ای از طراحی دینامیکی است، تشریح گردیده است. سپس، دو رویکرد متمایز مدل تجمیعی و مدل تفکیکی جهت مدل‌سازی بردار متغیرهای تصمیم‌گیری در الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه معرفی می‌گردند. مدل تجمیعی در هر فاز از یک کروموزوم واحد استفاده می‌کند، در حالی که مدل تفکیکی برای هر فاز از دو کروموزوم مجزا بهره می‌گیرد. در نهایت، تأثیراتی که این دو رویکرد مدل‌سازی بردار متغیرهای تصمیم‌گیری بر طراحی چندفازی شبکه‌های آبرسانی اعمال می‌نمایند، مورد مقایسه و ارزیابی قرار می‌گیرند. نتایج نشان می‌دهد که مدل تفکیکی منجر به بهبود ۱۰ درصدی جواب‌های جبهه پارتوی نهایی نسبت به مدل تجمیعی گردیده است. علاوه بر این، این مدل موجب افزایش ۶ درصدی تعداد جواب‌های نهایی جبهه پارتو و افزایش ۲ برابری تعداد جواب‌های امکان‌پذیر در تکرارهای ابتدایی در مقایسه با مدل تجمیعی شده است.

کلیدواژه‌ها

شبکه‌های توزیع آب

بهینه سازی چندهدفه

طراحی استاتیکی و دینامیکی

روش‌ چندفازبندی