Document

Simulation-optimization model for design of water distribution system using ant based algorithms.

Author
Contributors
Publisher
Sultan Qaboos University.
Gregorian
2018
Language
English
English abstract
In this paper, the Ant Colony Optimization Algorithm (ACOA) is applied to solve Water Distribution System design optimization problem proposing two different methods. Considering pipe diameters as decision variables of the problem, Ant System and Max-Min Ant System, referred to ACOA1 and ACOA2 respectively, are applied to determine pipe diameters. In proposed methods, the ant-based models are interfaced with EPANET as simulator for the hydraulic analysis. Three benchmark test examples are solved with proposed methods and the results are presented and compared with those obtained with other existing methods. The results show the capability of the proposed methods to optimally solve the design optimization problem in which best results are obtained with ACOA2 in comparison with other available results. Furthermore, the results show the superiority of the proposed ACOA2 over than the ACOA1 in which the trade-off between the two contradictory search characteristic of exploration and exploitation is managed better by using Max-Min Ant System.
Member of
ISSN
1726-6742
Arabic abstract
قام هذا البحث بتطبيق حساب تقنية الاحتمالات من خلال الرسومات البيانية (أكوا) لحل مشكلة تحسين تصميم نظم توزيع المياه واقتراح طريقتين مختلفتين لذلك. وتم أخذ في الاعتبار أقطار الأنابيب كمعامل في قرار حل المشكلة. قام البحث بتطبيق نظام النمل وماكس مين النمل.، المشار إليه بالمصطلحين : اكوا 1 واكوا 2 على التوالي. وفي هذه الطرق المقترحة تم توصيل النماذج المستندة إلى نظام النمل باستخدام نظام برمجيات إيبانيت كنموذج لمحاكاة التحليل الهيدروليكي. وهنا يعمل البحث على حل ثلاث نماذج اختبار معيارية بالطرق المقترحة ويقوم بعرض النتائج ومقارنتها مع تلك التي تم الحصول عليها باستخدام الأساليب القائمة الأخرى. وقد أظهرت النتائج قدرة الأساليب المقترحة على حل مشكلة التصميم الأمثل. حيث تم الحصول على أفضل النتائج من نظام اكوا 2 بالمقارنة مع غيرها من النتائج المتاحة. كما أظهرت النتائج تفوق نظام اكوا المقترح على نظام اكوا 1 الذي تم فيه المفاضلة بين طريقتين متناقضتين من حيث طرق الاستكشاف والاستغلال لمعرفة أيهما أفضل باستخدام نظام ماكس مين النمل.
Category
Journal articles