Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Çelik A., Öner A. (Danışman (Yürütücü Gerçek Kişi Olan Projede))
İçmesuyu şebekelerinin tasarımı ve işletilmesi, kentsel su yönetiminin en karmaşık mühendislik problemlerinden biridir. Bu süreç; artan nüfus, değişen talepler ve sürdürülebilir kaynak kullanımı gibi çok boyutlu faktörleri içermektedir. İçmesuyu şebekelerinin optimizasyon yaklaşımları genellikle tek amaçlı olup, maliyet minimizasyonu üzerine yoğunlaşmıştır. Ancak suyun sürekli, güvenilir ve kaliteli biçimde temini için yalnızca maliyet odaklı çözümler yeterli olmamakta; sistemin dayanıklılığını, güvenilirliğini ve uzun vadeli işletme kolaylığını da dikkate alan çok amaçlı optimizasyon modellerine ihtiyaç duyulmaktadır. Literatürde Tabu Search (TS), Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO), Genetik Algoritmalar (GA), Benzetilmiş Tavlama (SA) ve Karınca Koloni Optimizasyonu (ACO) gibi metasezgisel yöntemlerle yapılan çalışmalar bulunmakla birlikte, çoğu araştırma varsayımsal şebekeler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Gerçek şebekeler üzerinde çok amaçlı ve çok kısıtlı optimizasyon uygulamalarının sınırlı olması önemli bir araştırma boşluğunu ortaya koymaktadır. Bu çalışmanın amacı, Yozgat İçmesuyu Kesin Projesi’ni temel alarak TS ve PSO yöntemleriyle çok amaçlı optimizasyon gerçekleştirmektir. Çalışmada; yatırım maliyetlerinin düşürülmesi, şebekenin arıza veya patlama durumlarına karşı dayanıklılığını ölçen Resilience Index’in artırılması, debi ve hız dengesi üzerinden güvenilirliği temsil eden Reliability Index’in iyileştirilmesi amaç fonksiyonu olarak tanımlanacaktır. Ayrıca; debi talepleri, basınç sınırları, hız sınırları, kütlenin ve enerjinin korunumu yasaları ile ticari kullanılabilir boru çaplarının kullanımı olmak üzere altı temel kısıt göz önünde bulundurulmaktadır. Hidrolik simülasyonlar EPANET Python Toolkit (EPyT) aracılığıyla yürütülmekte ve ceza fonksiyonları yardımıyla sınır ihlalleri değerlendirilecektir. Elde edilen alternatif çözümler pareto optimalite yaklaşımıyla analiz edilerek en uygun çözüm belirlenecektir. Proje 225 düğüm noktası ve 288 boru hattından oluşan gerçek bir şebeke üzerinde uygulanacaktır. TS ve PSO algoritmalarının Python ile kodlanması, EPANET entegrasyonu ve çok kriterli değerlendirme aşamaları sonucunda, elde edilen sonuçlar hem birbirleriyle hem de mevcut durumda Yozgat İçmesuyu Kesin Projesinde kullanılan Küresel Gradyen Algoritması (KGA) tabanlı çözümlerle karşılaştırılacaktır. Çalışmanın özgün katkısı, gerçek bir şebekede, çok amaçlı ve çok kısıtlı metasezgisel optimizasyon yöntemlerinin uygulanması ve performanslarının sistematik olarak karşılaştırılmasıdır.