Considerations on multiobjective optimization regarding municipal water supply systems
Kentsel içme suyu sistemlerinin çoklu amaç optimizasyonu üzerine değerlendirmeler
- Tez No: 649304
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURİ MERZİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Su depoları, Su şebekeleri, Çok kriterli optimizasyon, İçme suyu şebekeleri, Water tanks, Water networks, Multi criteria optimization, Drinking water networks
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Optimum içme suyu temin sistemleri her zaman araştırmacılar için zorlu bir iş olmuştur. Bu konudaki çalışmaların çoğu boru çapı optimizasyonuna konu edinmişse de yeni çalışmalar içme suyu temin sistemlerinin diğer elemanlarını da işin içine katmaktadır. İçme suyu temin sistemlerinin optimizasyonu tekli ya da çoklu amaç fonksiyonunun optimizasyonu olarak ikiye ayrılabilir. Çoklu amaç fonksiyonlarının optimizasyonunda, yalnızca maliyet değil, aynı zamanda şebeke performansı da optimize edilir. Bu çalışmada, NSGA-II yöntemi kullanılarak bir çoklu amaç optimizasyonu yöntemi geliştirilmiştir. Sonuç olarak maliyet ve şebeke performansı (In) arasında pareto eğrileri elde edilmiştir. Çalışılan sistemlerde değişken popülasyon sayıları ile çözümler yaptırılarak pareto eğrilerinin performansları hiper-hacim yöntemi kullanılarak karşılaştırılmış ve her sistem için en uygun popülasyon sayısı belirlenmiştir. En uygun popülasyon ile bulunan pareto eğrisinden uzlaşık programlama yöntemi ile bir tasarım seçilmiştir. Geliştirilen yöntem Shamir sistemi, Hanoi sistemi ve Ankara'dan mevcut bir içme suyu sistemi üzerinde denenmiştir. Geliştirilen yöntemde kısıtların sonuç pareto eğrilerinin bulunmasında önemli bir rolü olduğu sonucuna varılmıştır. Kısıtların sayısı artırıldıkça, sonuç pareto eğrileri gerçek pareto eğrisinden uzaklaşmaktadır. Ayrıca sisteme su deposu yerleştirmenin, boru çapı değiştirmeye göre şebeke performansına daha az etkisi olduğu gözlenmiştir. Ayrıca Shamir ve Hanoi sistemleri göz önüne alındığında, depo sayıları için bir üst sınırın olduğu sonucuna varılmıştır. Sisteme özgü bir sınır olan depo sayılarından sonra, şebekeye olurlu bir depo daha yerleştirmek çok zorlaşmakta, sonuç pareto eğrilerinde çok az sayıda nokta bulunabilmektedir.
Özet (Çeviri)
Optimal water supply system design has always been a challenge for researchers. While most optimization studies focus mainly on pipe diameter sizing, recent works are being done for optimizing other elements of water supply systems. The design of water supply system can be discussed from either single or multiobjective optimization point of view. Multiobjective optimization does not only consider the costs of the system but also some performance measures such as resilience. In this study, a multiobjective optimization methodology is developed by using non-dominated sorting genetic algorithms (NSGA-II). Consequently, Pareto trade-off curves for cost vs. network resilience (In) are obtained. Different sets of solutions are formed with different population sizes; then performances are measured by hypervolume calculations to determine optimum population size for the system considered. Finally, one solution is selected within the pareto curve by compromise programming to offer a design to the decision maker. Shamir network, Hanoi network and a real distribution network from Ankara are studied as case studies. It is concluded that constraints play a decisive role on pareto curves in the methodology. When number of constraints are increased, final pareto curve shifts away from the true pareto curve. Moreover, it is observed that, placing storage tanks in the system have less effect on the network strength when compared to diameter changes. It is also concluded that a storage tank count limitation is present in Shamir and Hanoi networks. After this case specific limit, it becomes very hard to place another feasible tank to the network and final pareto curves consist of very few points.
Benzer Tezler
- Çok amaçlı karar verme metodları ve tekstil sanayiinde bir uygulama
Multiple criteria decision making methods and an application to the textile industry
H.EDA ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. RAMAZAN EVREN
- Çok amaçlı kaynak kısıtlı çoklu proje çizelgeleme problemi ve bir traktör firmasında uygulama
Multi-objective resource constrained multiple project scheduling problem and its application in a tractor company
CEMRE NUR DİNÇKURT BİÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR KABAK
- Denizcilik eğitiminde karbonsuzlaştırma bilgi durumunun değerlendirilmesi: Bir eğitim modülünün etkililik sınaması
Bridging the knowledge gap: Evaluating the impact of decarbonization training in maritime education
BATURAY ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ZİNCİR
- Mekansal analiz teknikleri ile çok kriterli karar verme yaklaşımı kullanılarak raylı sistem güzergah analizi
Rail system route analysis using multi criteria decision making with spatial analysis techniques
BERNA ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2023
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN ATAHAN
- Mekanik otopark tesislerinin yer seçimi ve boyutlandırılması için genetik algoritma tabanlı bir yaklaşım
A GA based approach to location selection and dimensioning of automated parking facilities
TOLGA KARASAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE ÖZKAR KABAKÇIOĞLU