energy consumption optimization
در نشریات گروه عمران-
امروزه بهینه سازی مصرف انرژی در سیستم های حمل و نقل عمومی یک موضوع بسیار مهم تلقی می شود. از آنجایی که بخش بزرگی از انرژی در سیستم های حمل و نقل توسط مترو مصرف می شود، رویکرد جدیدی برای کنترل بهینه قطار برای کاهش مصرف انرژی پیشنهاد شده است. مدل پیشنهادی مبتنی بر الگوریتم یادگیری تقویتی است. فرض بر این است که یک قطار بین دو ایستگاه در امتداد خطی با شیب، منحنی و محدودیت سرعت غیر ثابت حرکت می کند. علاوه بر این، قطار باید سفر خود را در یک بازه زمانی معین کامل کند. یادگیری تقویتی متغیرهای حالت و پاداش ها بر اساس اقدامات انتخاب شده است. در روش پیشنهادی، متغیرهای حالت قطار، سرعت و موقعیت قطار هستند و عمل، شتاب یا حرکت خلاص است. برخلاف تکنیک های قبلی، اکثر مراحل بهینه سازی در این روش به صورت آفلاین بوده و برای هر مسیری فقط یک بار اجرا می شود. پس از تشکیل ماتریس پاداش، می توانیم از این روش به صورت آنلاین استفاده کنیم و سپس مشخصات سرعت را در حداقل زمان تولید کنیم. شبیه سازی های روش پیشنهادی در متلب پیاده سازی شده و در نهایت با الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است.
کلید واژگان: پروفیل سرعت قطار، کنترل بهینه، بهینه سازی مصرف انرژی، روش یادگیری تقویتی، سیستم حمل و نقل ریلیNowadays, the optimization of energy consumption in public transportation systems is a serious issue. Since a large part of energy in transportation systems is consumed by subways, a new approach has been proposed for optimal control of a train to reduce energy consumption. The proposed model is based on the Reinforcement Learning algorithm. It is assumed that a train moves between two stations along a line with non-constant gradient, curve, and speed limits. Moreover, the train should complete its journey within a given time interval. The Reinforcement Learning of States, Actions, and Rewards are based on the selected Actions. In the proposed method, the train States are the velocity and position of the train, and the Action is acceleration or coasting motion. Unlike the former techniques, most stages of optimization in this method are offline and implemented only once for any route. Following the formation of the reward matrix, we could use this method in an online form and then the speed profile could be produced at a minimum time. The simulations of the proposed method are implemented in MATLAB and finally compared with those of the Genetic Algorithm.
Keywords: Train Speed Profile, Optimal Control, Energy Consumption Optimization, Reinforcement Learning Method, Railway Transportation System -
International Journal of Optimization in Civil Engineering, Volume:11 Issue: 3, Summer 2021, PP 481 -495
Nowadays, energy crisis is one of the most important issues faced by most countries. Given the accommodation of a large population, high-rise buildings have a significant role in creating or resolving this crisis. A recent solution with regard to the optimization and reduction of energy consumption is using smart systems in buildings. In fact, with the help of modern knowledge, smart buildings consume energy in the right place and time. By transforming a simple building into a dynamic one, not only will it be able to adapt to changing environmental conditions, it will also consider the living habits of dwellers and comfort standards in order to provide maximum satisfaction. Moreover, the money spent on making smart appliances will be fully compensated after a short while, saving the overall costs and energy. This descriptive-analytical study, conducted using library resources, e-books and papers, is an attempt to examine the effect of smartization on optimizing and increasing the efficiency of high-rise buildings. The results of comprehensive surveys in various sectors related to smart buildings show that one can optimize energy consumption to take an effective step in solving global energy issues using smart systems in buildings. This study is devoted to energy consumption of smart systems employing an efficient continuous evolutionary meta-heuristic algorithm.
Keywords: energy consumption optimization, high-rise building, smart, meta-heuristic algorithm -
با توجه به روند افزایشی مصرف انرژی در سطح جهان و آثار مخرب زیست محیطی ناشی از آن و با توجه به بکارگیری منابع تجدیدناپذیر انرژی نظیر سوخت های فسیلی، توجه به بحث مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی اهمیت بیشتری یافته است. با توجه به سهم 40 درصدی صنعت ساختمان از کل مصرف انرژی و همچنین سهم 80 درصدی انرژی مصرفی دوره بهره برداری از کل انرژی مصرفی در طول چرخه حیات ساختمان، توجه به حوزه های مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در طول دوره بهره برداری ساختمان ها می تواند تاثیرات عمده ای بر بهبود مصرف انرژی داشته باشد. در پژوهش حاضر ضمن شناسایی ابزارهای مدیریت هوشمند انرژی سیستم های سرمایش و گرمایش ساختمان و مطالعه پژوهش های پیشین و ارزیابی تاثیرات بکارگیری ابزارهای مدیریت مصرف انرژی ساختمان، تاثیرات اقتصادی و زیست محیطی بکارگیری این ابزارها بر روی میزان مصرف انرژی سالیانه در یک ساختمان اداری در شهر تهران به عنوان مطالعه موردی بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده کاهش 32 درصدی میزان انرژی مصرفی و همچنین کاهش قابل توجه انتشار آلاینده های زیست محیطی در حالت هوشمند در مقایسه با حالت پایه است. علاوه بر آن با در نظر گرفتن هزینه های اجتماعی ناشی از انتشار آلاینده های زیست محیطی و همچنین دوره بازگشت سرمایه سعی شده است تا عوامل موثر در توجیه پذیری اقتصادی بکارگیری سامانه های مدیریت هوشمند سیستم های سرمایش و گرمایش مشخص شود. ، بکارگیری فناوری های مدیریت هوشمند انرژی ساختمان می تواند به عنوان گام موثری در زمینه بهینه سازی و مدیریت مصرف انرژی در بخش ساختمان شناخته شود.
کلید واژگان: سیستم مدیریت هوشمند ساختمان، ساختمان هوشمند، مدیریت مصرف انرژی، مدیریت پاسخ به تقاضا، بهینه سازی مصرف انرژیConsidering the worldwide increasing rate of energy consumption and its environmental degradation effects, and considering the use of none-renewable energy sources such as the fossil fuels, consideration of energy management issues has become more important. Given the 40% share of the building industry's total energy consumption, as well as the 80% share of energy consumed during the operation period, of the total energy consumption during the life cycle of the building, attention to the areas of energy management and optimization during the operation period of the buildings can have a major impact on energy efficiency. In this research, through identifying building energy management tools and studying previous studies and assessing the effects of building energy management systems, the economic and environmental impacts of using building energy management systems on the annual energy consumption in an office building in Tehran as a case study has been investigated. The results indicate a 32 percent reduction in the energy consumption and a significant reduction in the release of the environmental pollutants in smart mode compared to the baseline. Moreover, considering the social costs associated with the emitted pollutants as well as the return period, it has been attempted to identify the factors contributing to the economic justification of using smart heating and cooling systems. According to the results, the use of smart energy management systems can be considered as an effective step in optimizing and managing energy consumption in the construction sector.
Keywords: Building management systems, Smart building, Energy consumption management, Demand response management, Energy consumption optimization
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.