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Mejora de la gestión de recursos hídricos y energéticos: un estudio comparativo de representaciones de soluciones para el problema de optimización de programación de bombas

Autores: Silva-Rubio, Sergio A.; Salgueiro, Yamisleydi; Mora-Meliá, Daniel; Gutiérrez-Bahamondes, Jimmy H.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Mejora de la gestión de recursos hídricos y energéticos: un estudio comparativo de representaciones de soluciones para el problema de optimización de programación de bombas


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Redes de distribución de agua
Programación de bombas
Metaheurísticas
Algoritmos evolutivos
Representaciones de soluciones
Problemas de optimización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las redes de distribución de agua (WDNs) son vitales para las comunidades, enfrentando amenazas como el cambio climático y la infraestructura envejecida. Optimizar las WDNs para el ahorro de energía y agua es un desafío debido a su complejidad. En particular, la programación de bombas destaca como una herramienta fundamental para optimizar ambos recursos. Metaheurísticas como los algoritmos evolutivos (EAs) ofrecen soluciones prometedoras, pero encuentran limitaciones en robustez, parametrización y aplicabilidad a redes de tamaño real. La codificación de variables de decisión influye significativamente en la eficiencia del algoritmo, un aspecto frecuentemente pasado por alto en la literatura. Este estudio aborda esta brecha al comparar representaciones de soluciones para un problema de programación de bombas multiobjetivo. Al evaluar métricas como el tiempo de ejecución, la convergencia y la diversidad, identifica representaciones efectivas. Adoptar un enfoque multiobjetivo mejora la comprensión y la robustez de la solución. A través de la validación empírica en estudios de caso, esta investigación aporta ideas para la optimización más eficiente de las WDNs, abordando desafíos críticos en la gestión del agua y la energía. Los resultados muestran variaciones significativas en el rendimiento de las diferentes representaciones de soluciones utilizadas en la literatura. En conclusión, este estudio no solo proporciona perspectivas sobre estrategias efectivas de programación de bombas, sino que también tiene como objetivo guiar a futuros investigadores en la selección de la representación más adecuada para problemas de optimización.

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