Projekt využití evolučních algoritmů pro vyhodnocení spolehlivosti a rizik odvodnění urbanizovaného území

Comments to expert`s system problems for strengthen reliability and reducing risk urban drainage

kapitola v knize

čeština

Cílem projektu byla realizace matematického optimalizačního modelu použitelného pro technické návrhy kanalizačních systémů v projektové přípravě, pro rekonstrukce či řízení provozu stokových sítí jednotné stokové soustavy na rozsáhlém urbanizovaném povodí. Jedná se o komplikovanou optimalizační úlohu v oblasti hydroinformatiky, zaměřenou zejména do oblasti minimalizace ekologických škod způsobených vypouštěním odpadních vod do životního prostředí. Bylo nutno hledat odpověď na otázku, které řešení je nejlepší či suboptimální s vědomím, že konečné rozhodnutí ovlivňuje bezpočet dílčích kriterií a faktorů. Tyto aspekty si pochopitelně vynucují interakci mezi řešenou kanalizační soustavou a recipientem, která má dynamický navíc mnohorozměrný charakter. Prakticky to znamená, že pro popis a analýzu dané soustavy, je třeba pracovat s vektorem, jak časově invariantních tak variantních parametrů s ohledem na environmentální kompatibilitu systému. Jedná se tedy o přístup, který má za úkol vypracovat projekt či opatření vyznačující se přípustnými, přijatelnými nebo nejlépe minimálními důsledky na životní prostředí, s ohledem na ekonomické možnosti společnosti. Tento přístup k odvodnění urbanizovaných území tedy směřuje k multidisciplinárnímu systémovému přístupu. Mezi moderní prostředky numerické matematiky umožňující řešení složitých optimalizačních problémů patří evoluční algoritmy. Používají se zejména tehdy, pokud se hledá globální minimimum, které je obklopeno množstvím lokálních minim. Mezi nejvýkonnější optimalizační operátory evolučních algoritmů patří genetické algoritmy. Předmětný článek popisuje praktickou realizaci použití genetických optimalizačních algoritmů na návrh odvodnění reálného urbanizovaného povodí části města Brna.

High requirements that are presently laid on the water management solutions to drainage in urban areas make the water management experts adopt multidisciplinary system approaches. In general terms, draining of urban areas affects not only the hydrological and ecological regimes but it often entails significant social and economic impacts on the inhabitants in the area in question. Therefore, it is appropriate to consider an interaction between the solved sewerage system and related ecosystems, having a dynamic and multi-dimensional character. This means that the interaction must be described based on more parameters and analysed in time with respect to the environmental compatibility of the system. The task of such an approach is to develop a project or a measure characterised by permissible, acceptable or, in the best case, minimum impacts on the environment bearing in mind the affordability of the society. The work is mainly facilitated by the employment of deterministic and stochastic hydraulic-hydrological simulation models that must be interconnected using optimised mathematical modules. This is the task that is dealt with in the paper: it documents the development of the optimising software ConUrb in ÚVHO FAST VUT in Brno for the needs of the drainage systems.

Optimization; genetic algorithms; CSO control; drainage impacts on receiving waters

PRAX, P.; MENŠÍK, M.; MATOUŠEK, R.

2003

1. 4. 2003

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, ÚVHO

Brno, Česká republika

80-7204-279-3

Analýza procesů odvodnění urbanizovaných celků

1. vydání, kapitola 9

1

79

88

10