الگوریتم جست و جوی گرانشی در حل مسئله ی بهره‌برداری بهینه از سیستم تک مخزن: (مطالعه موردی: سد دز)

در پژوهش حاضر، مسئله‌ی بهره‌برداری بهینه از سیستم سد تک مخزن بررسی شده است. تاکنون برای حل آن، روش‌های متنوعی ارائه شده است. در این میان، از الگوریتم‌های فراکاوشی به دلیل عملکرد بهتر استقبال بیشتری صورت گرفته است. یکی از جدیدترین الگوریتم‌های مذکور، الگوریتم جست‌وجوی گرانشی است که مبنای آن براساس قانون گرانش نیوتن است. در پژوهش حاضر، مسئله‌ی بهره‌برداری بهینه‌ی ساده و برقابی سد دز با استفاده از الگوریتم جست‌وجوی گرانشی برای دوره‌های ۶۰ و ۲۴۰ ماهه و در دو حالت حل شده است. در حالت اول، میزان آب رها شده از مخزن و در حالت دوم میزان حجم ذخیره‌ی مخزن در انتهای هر ماه به‌عنوان متغیر تصمیم منظور شده است. مقایسه‌ی نتایج حاصل با سایر نتایج موجود از جمله نتایج حاصل از الگوریتم بهینه‌سازی جامعه‌ی مورچگان، الگوریتم هوش جمعی ذرات و الگوریتم بهینه‌سازی جفت‌گیری زنبورعسل، نشان‌دهنده‌ی عملکرد مناسب‌تر و با سرعت همگرایی بیشتر الگوریتم جست‌وجوی گرانشی است. به‌عبارت دیگر، نتایج به‌دست آمده از الگوریتم جست‌وجوی گرانشی در بهترین حالت برای مسئله‌ی بهره‌برداری ساده و دوره‌ی زمانی ۶۰ ماهه به ترتیب ۷٫۴۳٪، ۷۴٫۴٪ و ۸٫۷۱٪ بهتر از نتایج الگوریتم‌های بهینه‌سازی جامعه‌ی مورچگان، هوش جمعی ذرات و جفت‌گیری زنبورعسل بوده است. همچنین نتایج به‌دست آمده از الگوریتم جست‌وجوی گرانشی در بهترین حالت برای مسئله‌ی بهره‌برداری برقابی و دوره‌ی زمانی ۶۰ ماهه به ترتیب ۵٫۵۶٪ و ۳۴٫۶۹٪ بهتر از الگوریتم‌های بهینه‌سازی جامعه‌ی مورچگان و هوش جمعی ذرات بوده است. علاوه بر این، با استفاده از الگوریتم هوش جمعی ذرات برای مسائل بهره‌برداری ساده و برقابی جواب شدنی حاصل نشده است و لیکن با استفاده از الگوریتم جست‌وجوی گرانشی، جواب شدنی برای مسائل حاصل شده است. همچنین در مقایسه‌ی دو حالت مذکور، با توجه به کوچک‌تر بودن فضای جست‌وجوی مسئله در حالت اول، نتایج حل حالت اول از حالت دوم مناسب‌تر بوده است.