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Hallmann, Corinna: Optimierung von Wasserbehältern in einem Wasserversorgungssystem mittels einer Kombination aus Netzreduktion, mathematischer Optimierung und hydraulischer [...]. 2015
Inhalt
Einleitung
Motivation
Inhalt und Aufbau dieser Arbeit
Grundlagen
Trinkwasserversorgungssysteme
Wassergewinnung
Wasserspeicherung
Wasserverteilung
Wassergebrauch
Wasserversorgungssystem als Graph
Grundlegende Begriffe der Graphentheorie
Wassernetzkomponenten im Graphen
Netzarten
Hydraulik
Grundbegriffe der mathematischen Optimierung
Stand der Forschung und Handlungsbedarf
Optimierungsmodelle im Bereich von Wasserversorgungssystemen in der Forschungsliteratur
Operative Entscheidungsprobleme
Strategische Entscheidungsprobleme
Kombination aus operativen und strategischen Entscheidungsproblemen
Zusammenfassung
Lösungsansätze für Optimierungsmodelle im Bereich von Wasserversorgungssystemen in der Forschungsliteratur
LP- und NLP-basierte Lösungsverfahren
Heuristische Lösungsverfahren
Zusammenfassung
Handlungsbedarf und Ziele dieser Arbeit
Handlungsbedarf
Ziele dieser Arbeit
Optimierung
Optimierungsmodell zur Planung von Trinkwasserbehältern
Testinstanzen
Lösung des Optimierungsmodells durch Anwendung eines Simulated Annealing-Algorithmus
Lösung des Optimierungsmodells durch Anwendung von Linearisierungstechniken
Konvexkombinations-Methode
Inkrementelle Methode
Vergleich der beiden Methoden
Wahl des Definitionsbereichs und der Stützstellen
Fazit und Zusammenfassung
Netzreduktion
Netzreduktionstechniken
Eliminierung von Endknoten
Eliminierung von Rohrsequenzen
Eliminierung von parallelen Rohren
Ergebnisse nach Anwendung der Netzreduktionstechniken
Anwendung der Netzreduktionstechniken auf Netzmodelle mit Endknoten und Rohrsequenzen
Anwendung der Reduktionstechniken auf Netzmodelle mit Rohrsequenzen
Anwendung der Reduktionstechniken auf ein vermaschtes Netzmodell
Ergebnisse der restlichen Netze
Ergebnisse der Kombination aus Netzreduktion und Optimierung
Fazit und Zusammenfassung
Simulation und Modifikation
Simulation
Beschreibung des hydraulischen Simulators
Verwendung des hydraulischen Simulators
Modifikation
Ergebnisse der Netzmodelle, bei denen durch den Einsatz des Modifikationsschrittes ein zeitlicher Vorteil erreicht werden konnte
Ergebnisse der Netzmodelle, bei denen durch den Einsatz des Modifikationsschrittes kein zeitlicher Vorteil erreicht werden konnte
Zusammenfassung der Ergebnisse nach Einsatz des Modifikationsschrittes
Auswirkungen von Linearisierungsschranke und Reduktionsschranke
Ergebnisse der Auswirkungen der Linearisierungsschranke
Ergebnisse der Auswirkungen der Linearisierungsschranke und der Reduktionsschranke
Fazit und Zusammenfassung
Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
Ausblick
Literaturverzeichnis
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