Institute of Applied Mathematics and Automation, Junior Researcher, Department of Computational Methods
Институт прикладной математики и автоматизации, мл. науч. сотр., отдел вычислительных методов
Институт прикладной математики и автоматизации, канд. ф.-м. наук, вед. науч. сотр., отдел вычислительных методов
Institute of Applied Mathematics and Automation, Junior Researcher, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Lead Researcher, Department of Computational Methods
Modelling of optimal hydraulic pipeline for regional and interregional water supply systems is highly relevant because of water scarcity in some parts of Russia. For a multi-extreme optimization problem to which this problem relates a local extremum is not sufficient and an absolute extremum is not possible since it would take a massive amount of computing power to solve. The purpose of the research is to develop a method, algorithms and software system for computer modelling of large branched water pipeline systems with higher-order optimality. The basis of the method is to divide the synthesis problem with flux and potential variables (Kirchhoff's circuit) into two phases; it allows us to significantly reduce the computation time and resource requirements. The first phase determines the network structure while the second one identifies values of hydraulic parameters. The proposed methodology, algorithm and software are designed for computer modelling of branched water pipelines systems of regional and interregional water supply as well as for large-scale irrigation systems.
Задача проектирования оптимальных трубопроводных гидравлических систем регионального и межрегионального водоснабжения в настоящее время исключительно актуальна в связи с недостатком водных ресурсов в части регионов России. Для существенно многоэкстремальных задач оптимизации, к которым относится данная задача, локальный экстремум не информативен, а глобальный практически недостижим за экономически оправданное время решения задачи на компьютере. Целью исследования является разработка метода, алгоритмов и программной системы компьютерного проектирования больших разветвленных трубопроводных систем водоснабжения высокого ранга оптимальности. Основа метода состоит в разделении решения задачи синтеза системы, содержащей потоковые и потенциальные переменные (т.е. являющейся сетью Кирхгофа), на две фазы, что существенно снижает ее размерность. На первой фазе определяется структура, на второй – значения гидравлических параметров сети. Разработанные метод, алгоритм и программная система предназначены для компьютерного проектирования разветвленных трубопроводных систем регионального и межрегионального водоснабжения, а также больших трубопроводных оросительных систем.