Hibrit HS-Solver optimizasyon tekniği kullanılarak ek klorlama istasyonlarının optimum tasarımı
M. Tamer Ayvaz1, Zong Woo Geem21Pamukkale Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye2Gachon Üniversitesi, Ejerji IT Bölümü, Güney Kore
Bu çalışmada, su dağıtım şebekelerindeki ek klorlama istasyonlarının optimum tasarımı amacıyla bir hibrit simülasyon-optimizasyon yaklaşımı geliştirilmiştir. Geliştirilen yaklaşımda, talep noktalarındaki bakiye klor konsantrasyonları tepki matrisi yaklaşımı ile belirlenmiştir. Oluşturulan tepki matrisi ardından hibrit HS-Solver optimizasyon tekniğinin kullanıldığı bir optimizasyon modeline entegre edilmiştir. HS-Solver, armoni araştırması ile elektronik tablolama programlarında kullanılan Solver eklentisinin sırasıyla global ve lokal optimizasyon aracı olarak kullanıldığı yeni önerilmiş bir optimizasyon tekniğidir. Geliştirilen yaklaşımda HS-Solver’ın amacı bakiye klor konsantrasyonlarını arzu edilen limitlerde tutacak şekilde ek klorlama istasyon sisteminin optimum tasarımını yapmaktır. Geliştirilen yaklaşımın uygulanabilirliği gerçek bir su dağıtım şebekesi üzerinde test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen HS-Solver tabanlı çözüm yaklaşımı ile literatürde verilenlerle uyumlu veya daha iyi sonuçlar elde edilebildiğini göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Ek klorlama istasyonlari, HS-Solver, Simülasyon-optimizasyon, Su dağıtım şebekeleriOptimum design of the booster chlorination systems by using hybrid HS-Solver optimization technique
M. Tamer Ayvaz1, Zong Woo Geem21Pamukkale University, Department Of Civil Engineering, Turkey2Gachon University, Department Of Energy IT, South Korea
A hybrid simulation-optimization approach is developed in this study for optimally designing the booster chlorination systems in water distribution networks. In the developed approach, chlorine residuals in the demand locations are determined by using the response matrix (RM) approach. The generated RM is then integrated to an optimization model where a hybrid HS–Solver optimization technique is used. HS–Solver is a recently proposed hybrid technique which integrates the harmony search (HS) algorithm and a spreadsheet Solver as the global and local optimizers, respectively. The objective of the HS–Solver in the developed approach is for optimally designing the booster stations by maintaining the chlorine residuals within desired limits. The applicability of the developed approach is tested on a real water distribution network. Identified results indicate that the developed HS-Solver based solution approach determined similar or better results than those obtained by using the different solution approaches in literature.
Keywords: Booster chlorination stations, HS-Solver, Simulation–optimization, Water distribution networksSorumlu Yazar: M. Tamer Ayvaz, Türkiye
Makale Dili: İngilizce