پیشبینی میان مدت تقاضای آب شهری با استفاده از شبکههای عصبی مبتنی بر الگوریتمهای تکاملی (مطالعه موردی: شهرستان صوفیان)
نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.
2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
3 دانشجوی دکتری سازههای هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
doi
چکیده
پیشبینی تقاضای آب در سیستمهای آبرسانی به منظور مدیریت صحیح منابع آب و توزیع آن امری ضروری است. با توجه به روند پرنوسان و غیرخطی مصرف آب و متغیرهای موثر بر آن، استفاده از مدلهای غیرخطی مانند شبکههای عصبی در این زمینه توفیق بیشتری داشتهاند. از طرفی این مدلها دارای نقاط ضعفی مانند نیاز به دادههای آموزشی فراوان و ضعف در یافتن نقاط بهینه سراسری میباشند. در این مطالعه با ادغام شبکه عصبی چند لایه با الگوریتمهای تکاملی PSO و ICA، علاوه بر رفع نقایص مذکور، اقدام به آموزش شبکه و پیشبینی روزانه مصرف آب در شهرستان صوفیان بر اساس پارامترهای هواشناسی شده است. مقایسه نتایج شبکه ترکیب شده با الگوریتمهای PSO و ICA با شبکهای که توسط الگوریتم کلاسیک LM آموزش دیده، نشان میدهد که شبکههای ترکیبی عملکرد بهتری داشته و در این بین، شبکه عصبی ترکیبی با PSO، با ضریب همبستگی 98/0 در هر یک از فصول گرم و سرد سال، دقت بالاتری نسبت به سایر شبکهها دارد. همچنین پیشبینی تقاضای آب با استفاده از مدل ترکیبی طراحی شده، با چشمانداز 10 ساله، نشان میدهد که تقاضای آب در این شهرستان در سال 1404 حدود 40% افزایش خواهد یافت.