بهینه سازی شبکه های فاضلاب با الگوریتم دسته ذرات با قابلیت پرواز بازگشتی و مجهز به حافظه هارمونی

نبود یک شبکه فاضلاب کارا، باعث به خطر افتادن سلامت عمومی و شیوع بیماری های واگیردار در جوامع شهری می شود. هزینه های زیاد احداث این شبکه ها و وجود محدودیت های مالی، سبب ورود روش های مختلف بهینه سازی در طراحی این شبکه ها شده است. مسئله طراحی شبکه های فاضلاب، دارای متغیرهای تصمیم گسسته و پیوسته همزمان است. علاوه بر آن، پیچیدگی زمانی غیرخطی این گونه مسائل باعث استفاده از روش های مختلف بهینه سازی در طراحی شبکه های فاضلاب شده است. در این پژوهش، از الگوریتم دسته ذرات با قابلیت پرواز بازگشتی و مجهز به حافظه هارمونی در بهینه سازی شبکه های فاضلاب استفاده شد. تابع هدف، شامل حداقل کردن هزینه های حفاری و تهیه لوله های شبکه، با توجه به قطرهای موجود در بازار بود. استفاده از مکانیسم های پرواز بازگشتی و حافظه هارمونی، مانع از پرواز بی ثمر ذرات و افزایش کارایی و ثبات محاسباتی الگوریتم دسته ذرات می شود. در مطالعه حاضر، قیود مسئله بهینه سازی شبکه های فاضلاب در دو سطح، بررسی و ارضا شدند که موجب همگرایی مطلوب الگوریتم ذرات، در مقایسه با روش های معمول جریمه دهی در سایر روش های تکاملی شد. برای تعیین فضای امکان پذیر متغیرهای تصمیم، از مدل هیدرولیکی معادله مانینگ استفاده شد. کارایی الگوریتم با ارائه دو نمونه از شبکه های فاضلاب نشان داده شد. نتایج، بهبود محسوسی در کاهش هزینه ها نسبت به دیگر الگوریتم ها و ثبات محاسباتی بیشتری را نسبت به دسته ذرات استاندارد در بهینه سازی شبکه های فاضلاب نشان داد.