کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4978108 1452255 2017 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Non-probabilistic robust optimization approach for flood control system design
ترجمه فارسی عنوان
رویکرد بهینه سازی غیر احتمالی برای طراحی سیستم کنترل سیل
ترجمه چکیده
مدیریت ریسک سیلاب در سیستم های سیلاب یک مشکل دیرینه در مدیریت منابع آب است. استراتژی های نرم مانند تغییر زمین پوشش برای کاهش خسارات ناشی از سیلاب استفاده می شود. در این رویکرد، بهترین ترکیب از پوششهای زمینی را انتخاب می کند تا آسیب های سیل و هزینه های سرمایه گذاری به حداقل برسد. به دلیل ماهیت نامطلوب این مشکل، مطالعات قبلی به این مسئله با استفاده از مدل های برنامه ریزی تصادفی پرداخته شده است که به صورت محاسباتی گران هستند. در این کار، یک رویکرد همجنسگرای قوی غیر احتمالی جدید ارائه شده است که در آن عدم قطعیت حوادث بارش نیاز به الگوریتم های فرموله سازی و راه حل جدید دارد. روشهای غیر احتمالی که در زمینه بهینهسازی قوی توسعه یافتهاند، بر مزایای روشهای اتفاقی کلاسیک در چندین جنبه نظیر: تعقیب، عدم نیاز به اطلاعات احتمالی کامل و توانایی ادغام همبستگی متغیرهای نامعین و بدون اضافه کردن پیچیدگی، منجر شده است. با این حال، بر خلاف مطالعات قبلی در زمینه بهینه سازی قوی، مدل بهینه سازی در نتیجه مدیریت مشکل ریسک سیل غیر خطی و متداول است و منجر به یک مدل همپوشانی قوی می شود. در این کار، یک طرح خطی سازی تکراری جدید ارائه شده است تا به طور موثر مدل های همپوشانی غیر خطی را حل کند. این کار نشان می دهد که قابلیت اطمینان و کاربرد مطلوب بهینه سازی غیر احتمالی به مشکلات غیر خطی شبیه به مشکل مدیریت ریسک سیل است. نتایج نشان می دهد وعده های قابل توجهی از رویکرد همپوشانی قوی با توجه به نشان دادن محرک بین خطر سیل و هزینه به روش کارآمد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزار
پیش نمایش مقاله
رویکرد بهینه سازی غیر احتمالی برای طراحی سیستم کنترل سیل
چکیده انگلیسی
Flood risk management in floodplain systems is a long-standing problem in water resources management. Soft strategies such as land cover change are used to mitigate damages due to flooding. In this approach one chooses the best combination of land covers such that flood damage and the investment costs are minimized. Because of the uncertain nature of the problem, former studies addressed this problem by stochastic programming models which are found to be computationally expensive. In this work, a novel non-probabilistic robust counterpart approach is proposed in which the uncertainty of the rainfall events requires a new formulation and solution algorithms. Non-probabilistic methods, developed in the field of robust optimization were shown to have advantages over classical stochastic methods in several aspects such as: tractability, non-necessity of full probabilistic information, and the ability to integrate correlation of uncertain variables without adding complexity. However, unlike former studies in the field of robust optimization, the resulting optimization model in the flood risk management problem is nonlinear and discontinuous and leads to an intractable robust counterpart model. In this work, a novel iterative linearization scheme is proposed to effectively solve nonlinear robust counterpart models. This work demonstrates the tractability and applicability of non-probabilistic robust optimization to nonlinear problems similar to the flood risk management problem. The results show considerable promise of the robust counterpart approach in terms of showing the tradeoff between flood risk and cost in an efficient manner.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Environmental Modelling & Software - Volume 95, September 2017, Pages 48-60
نویسندگان
,