پیش بینی تقاضای کوتاه مدت آب شهر تهران با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی

Authors

  • Masoud Tabesh
  • Mohammad Javad Yazdan Panah
  • Siamak Gousheh
Abstract:

Short-term water demand modeling plays a key role in urban water resources planning and management. The importance of demand prediction is even greater in countries like Iran with frequent periods of drought. Short-term water demand estimation is useful for planning and management of water and wastewater facilities such as pump scheduling, control of reservoirs and tanks volume, pressure management and water conservation programs. This helps the network managers to decrease vulnerability of the system and consumers and to increase network reliability. Exact prediction of short-term water demand which is a function of different complex parameters is difficult, time consuming and even impossible. In this research Artificial Neural Networks method (ANN) with back propagation algorithm is used to develop a model for daily water demand prediction of the city of Tehran (center of Iran) using climate parameters and previous daily water consumption records. Several structures were considered with one and two hidden layers and 0- 50 neurons. Also different linear and nonlinear functions were tested for the layers and finally nonlinear function was chosen for the hidden layers and linear function for the output layer. Furthermore, each year was divided into two parts and different models were constructed for hot and cold months. About four years data for Tehran daily water consumption was available. The model was calibrated by daily data for two years period. At the learning stage, in order to establish the optimal structure of the ANN model, the case of two hidden layers and seven neurons produced the best results and therefore, it was applied for water demand prediction in this city. Results indicate that ANN models can be used to predict Tehran short-term daily water demand, properly. Model evaluation showed that the correlation coefficients for demand prediction are more than 80% for both learning and testing data and the average of error is only 2%. Comparison of the results from ANN and Fuzzy models showed that the ANN outputs are more accurate. Furthermore, a simple formula was proposed to evaluate daily water demand of Tehran using results of a one layer one neuron ANN model with just two input parameters of the last day temperature and water consumption. The results showed good correlation with the measured values with mean error of less than 3%. It can be concluded that a useful model and a simple formula have been produced as the outcomes of this research which can help Tehran water company decision makers for better operating of the system.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

پیش بینی تقاضای کوتاه مدت آب شهر تهران با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

در این تحقیق تقاضای کوتاه مدت روزانه آب شهر تهران با استفاده از مدل شبکه عصبی مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج آن برای پیش بینی بکار رفتند. متغیرهای اصلی مورد استفاده در این پژوهش شامل نوع روز، مصرف روز گذشته، ماکزیمم درجه حرارت و بارندگی می باشد. علاوه بر متغیرهای مذکور اصلی سه پارامتر دیگر شامل، مصرف آب دو روز گذشته، ماکزیمم رطوبت، ماکزیمم درجه حرارت روز گذشته به عنوان متغیرهای کاندید در نظر...

پیش بینی تقاضای آب شهر همدان با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی

پیش بینی تقاضای آب شهری کمک مؤثری به مدیران و بهره برداران سیستم های آب شهری می باشد تا بتوانند نسبت به مدیریت صحیح مصرف، مخازن، پمپ ها، شیرآلات و تصفیه خانه ها اقدام نمایند. مصرف کوتاه مدت آب تابعی از پارامترهای مختلف و متنوع مانند شرایط اقلیمی و هواشناسی، مناسبت های فرهنگی، اقتصادی، اجتماعی و مصارف گذشته می باشد. به دلیل همین تنوع، پیش بینی مصرف کوتاه مدت به صورت تحلیلی بسیار مشکل و یا ناممکن...

full text

پیش بینی کوتاه مدت بار استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از اجماع شبکه های عصبی

پیش­بینی کوتاه مدت بار در بازار برق اهمیت زیادی دارد. از طرفی عوامل مهم تأثیرگذار بر پیش­بینی کوتاه مدت بار به ویژگی­های بار الکتریکی و آب و هوایی هر منطقه بستگی دارد، بنابراین با استفاده از داده­های واقعی استان چهارمحال و بختیاری-شامل بار و دما- به پیش­بینی کوتاه مدت بار الکتریکی استان پرداخته­ایم. بدین منظور با استفاده از چهار روش مختلف شبکه عصبی پرسپترون (MLp < /strong>)، مجمعی از شبکه عصبی ...

full text

پیش بینی کوتاه مدت غلظت بنزن هوای شهر تهران با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

یکی از چالش هایی که در کلان شهر ها , به خصوص در تهران وجود دارد آلودگی هوا شهر می باشد که اثرات تخریب کننده ای بر سلامت عمومی دارد. با توجه به گسترش صنایع مختلف و افزایش تعداد اتومبیل ها , کاهش آلاینده های هوا امری اجتناب ناپذیر به نظر می رسد زیرا حذف کلیه منابع انتشار آلودگی یا وارد نشدن آلودگی به آتمسفر غیر منطقی است. بلکه باید آلودگی تا حدی کاهش یابد که اثرات مخرب قابل توجهی بوجود نیاورد. یک...

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 41  issue 1

pages  11- 24

publication date 2013-05-12

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023