Diseño y optimización de redes de distribución de agua utilizando algoritmos genéticos

• Autores: Gabriel Pereyra, Daniel Raul Pandolfi, Norma Andrea Villagra
• Localización: Informe Científico Técnico UNPA, ISSN-e 1852-4516, Vol. 9, Nº. 1, 2017, págs. 37-63
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design and optimization of water distribution network using genetic alghoritm
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• Resumen
  • español

    El diseño óptimo de una red de distribución de agua consiste en minimizar el costo de la red cumpliendo ciertas restricciones: presión mínima, caudal, velocidad del agua etc. Los algoritmos genéticos (AGs.) han demostrado ser métodos eficaces en cuanto a buena aproximación, calidad y tiempo de cómputo, al resolver este tipo problemas de optimización que, por sus características, pertenece a un problema NP-Duro. El diseño de una red de distribución de agua se rige por ecuaciones lineales y no lineales que se resuelven por el método de Newton-Raphson. Para resolver este problema se han utilizado los siguientes AGs: Crossover elitism population, Half uniform crossover combination, Cataclysm mutation (CHC) y el Algoritmo Genético canónico, aplicados a redes clásicas de distribución de aguas como la red de Alperovits y Shamir y la red de Nueva York. Se obtuvieron resultados satisfactorios y de gran calidad, en ambos algoritmos propuestos.

  • English

    The optimal design of a water distribution network consist of minimize the cost of the network by meeting certain constraints: minimum pressure, flow, water velocity, etc. Genetic algorithms (GAs) have proved to be efficient methods for good approximation, quality and computation time, in solving this type of optimization problems that, due to its characteristics, belongs to an NP-Hard problem. The design of a water distribution network is governed by linear and non-linear equations that are solved by the Newton-Raphson method. In order to solve this problem, the following AGs have been used: Crossover elitism population, Half uniform crossover combination, Cataclysm mutation (CHC) and Canonical Genetic Algorithm, applied to classical water distribution networks such as Alperovits and Shamir network and NY. Satisfactory and high quality results were obtained in both proposed algorithms.