پیش‌بینی تقاضای روزانه آب شهر شیراز با استفاده از شبکه‌عصبی و الگوریتم بهینه‌سازی ‌‌‌کلونی زنبور عسل

Abstract

دسترسی به آب شرب بهداشتی یکی از مهمترین نیازهای بشری و حقوق شهروندی است. به همین دلیل، تأمین، انتقال، تصفیه و توزیع آب شرب بهداشتی به‏منظور رفع نیازهای آب مشترکین شهری و روستایی یکی از وظایف اولیه و اولویت‌های هر دولتی است. پیش‌بینی تقاضای آب در سیستم‌های آبرسانی و توزیع آب، کمک شایانی به مدیران مرتبط با تامین آب، جهت مدیریت و جلوگیری از بروز بحران و برنامه‌ریزی تامین آب، سرویس و نگهداری تجهیزات و تأسیسات، فرهنگ‌سازی، اطلاع‌‌رسانی و غیره خواهد‌‌ داشت. در این مقاله روشی ترکیبی مبتنی بر روش‌های شبکه‌ عصبی و بهینه‌سازی کلونی زنبور عسل برای پیش‌بینی تقاضای ‌آب شرب و بهداشت شهر شیراز ارائه شده‌‌‌‌‌‌‌ است. هدف از این مقاله ارتقای دقت پیش‌بینی تقاضای ‌آب با به‏کارگیری روش شبکه ‌عصبی بود. پارامترهای در نظر گرفته ‌شده جهت مدل‏سازی پیش‌بینی تقاضای ‌آب شامل اطلاعات گذشته تقاضای‌ آب، دمای ‌هوا، جمعیت، وزش‌ باد و تاریخ است. اطلاعات استفاده شده برای آموزش شبکه‌ عصبی شامل 10 سال از سال 88 تا 97 بود. جهت صحت‌سنجی و بررسی عملکرد روش پیشنهادی، تقاضای ‌آب سال 98 و فروردین 99 پیش‌بینی و با آمار واقعی مقایسه شد. بر اساس نتایج به‏دست آمده روش پیشنهادی به‌طور مناسبی توانسته پیش‌بینی تقاضای ‌آب را انجام ‌دهد. روش پیشنهادی دقت مطلوبی داشته و انحراف پیش‌بینی تقاضای آب در بدترین شرایط به عدد یک درصد رسیده که مقدار قابل ‌قبولی ‌است. از لحاظ آماری نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از پارامتر MAPE با تحقیقات پیشین مقایسه شد، از این منظر روش پیشنهادی قابل‌ اطمینان‌ بوده و کارایی مناسبی در پیش‌بینی تقاضای ‌آب سیستم شهر شیراز داشته ‌است.

Keywords

• ارتقای سیستم آبرسانی
• پیش‌بینی تقاضای ‌آب
• شیراز
• شبکه ‌عصبی