مفاهيم بايير
description: المصطلحات الرئيسية المستخدمة في Pywr.
مفاهيم بايير
تتيح Pywr، وهي مكتبة Python تستخدمها WaterStrategy، محاكاة تخصيص الموارد من خلال تمثيل نظام الموارد كشبكة باستخدام «Nodes» و «Edges». يتم تخصيص الموارد وفقًا لقواعد التشغيل التي تستخدم «عقوبات التخصيص» و «القيود» و «المعلمات» ويتم التقاط مخرجات النموذج وحفظها باستخدام «المسجلات». يمكن تحديد أشكال مدخلات النموذج وتشغيلها بالتوازي باستخدام «السيناريوهات».
في حين أن المفاهيم العامة المستخدمة لإنشاء نموذج محاكاة تخصيص الموارد في Pywr تشبه تلك الخاصة بالأدوات الأخرى، إلا أن استخدام المصطلحات يمكن أن يختلف. في هذا القسم، نحدد مصطلحات Pywr الرئيسية وأدوارها في نماذج المحاكاة.
العقدة
تمثل العقد مواقع في نظام المياه المحاكي حيث تتم إضافة المياه أو تخزينها أو استخدامها أو استهلاكها أو نقلها. هناك أنواع مختلفة من العقد في Pywr لمساعدتك في بناء نموذج نظام المياه الخاص بك؛ يمكنك معرفة المزيد عنها في أنواع العقدة قسم. يمكن إضافة البيانات التي تحدد الخصائص الفيزيائية وسلوك العقدة مباشرة إلى العقدة أو بشكل غير مباشر بالإشارة إلى المعلمة (الموضحة أدناه).
إيدج
لتكوين شبكة، يتم توصيل العقد باستخدام روابط تمثل نقل المياه. يسمي باير هذه «الحواف». تحتوي الحافة على عقدة بداية ونهاية، ويتدفق الماء من عقدة البداية إلى عقدة النهاية. لا تقوم Pywr بتعيين معلومات لهذه الاتصالات (الحواف)، بل تقوم بتعيين البيانات إلى العقد المصدر والوجهة. يتم تخزين جميع البيانات المطلوبة لمحاكاة إدارة المياه على العقد، وتحدد الحواف اتجاه تدفق المياه فقط. قد يقول مصمم Pywr «حواف Pywr تحدد هيكل الشبكة» مما يعني أن «الاتصالات بين العقد تحدد كيفية تحرك المياه في نموذج الكمبيوتر».
القيد
يمكن تعيين القيود على أنواع العقد المختلفة للمساعدة في تمثيل سلوك النظام. على سبيل المثال، يمكن أن تحتوي العقدة النهرية على قيم تدفق قصوى و/أو دنيا لتمثيل قدرة النقل. في Pywr، تحتوي العديد من العقد على «الحد الأقصى»_«التدفق» و «الحد الأدنى»_سمات «التدفق» لتعيين الحدود العليا والسفلية للتدفق عبر العقدة إذا لزم الأمر. لا تتطلب السمة 'max\ _flow 'أن يصل التدفق عبر هذه العقدة إلى هذه القيمة، ولكن إذا كان حجم المياه والأولوية كافيين، فسيحاول النموذج تلبية «الحد الأقصى للتدفق». يجب استخدام قيود الحد الأدنى للتدفق بعناية لأنها يمكن أن تؤدي إلى عدم جدوى النموذج إذا تعذر تلبية الحد الأدنى.
عقوبة التخصيص أو «التكلفة»
عقوبات التخصيص هي سمات العقدة التي تتحكم في أولوية تخصيص المياه. يتم التعبير عنها عادةً كعقوبات أو «تكاليف»، ويخصص النموذج الماء أولاً للعقدة بأقل عقوبة. إذا كنت تفضل التخصيص حسب المنفعة، وإرسال المياه إلى حيث لديها أعلى فائدة أولاً، فستحتاج إلى التعبير عن أولوياتك في Pywr كتكاليف سلبية (أي استخدام الأرقام السالبة). في الواقع، يمكن استخدام كلاهما معًا، لذلك على سبيل المثال إذا كانت 3 عقد تحتوي على عقوبات -10، 2، 6، سيحصلون على الماء بهذا الترتيب (العقدة ذات العقوبة -10 تحصل على الماء أولاً، والعقدة ذات عقوبة التخصيص 6 تحصل على الماء أخيرًا).
المعلمة
توفر المعلمات في Pywr طريقة مرنة ومريحة لتوفير المدخلات إلى Nodes. على سبيل المثال، يمكن استخدام نوع معلمة معين لتحميل بيانات التدفق أو الطلب من ملف Microsoft Excel. توفر المعلمات أيضًا طريقة مرنة وقابلة للتخصيص لتحديد قواعد تشغيل النظام (على سبيل المثال، القواعد التي تحكم إطلاق المكامن). يمكن توفير معظم بيانات إدخال النموذج باستخدام المعلمات.
مسجل
يتم استخدام مسجلات Pywr لمعالجة النتائج بعد. من خلال إنشاء مسجل، يمكنك مراقبة نتائج المحاكاة وحفظها. تتيح بعض المسجلات تجميع النتائج بمرور الوقت (على سبيل المثال، من اليومي إلى السنوي) والمساحة (على سبيل المثال، المياه المخصصة لمجموعة من العقد).
سيناريو
في Pywr، يمكنك إنشاء ومحاكاة سيناريوهات مع بيانات إدخال مختلفة عن العرض أو الطلب أو التغييرات الأخرى. يستخدم مخططو المياه بشكل متزايد عمليات المحاكاة طويلة المدى مع العديد من السيناريوهات لتقييم التغييرات المستقبلية أو اختبار التدخلات المحتملة. تعد القدرة على محاكاة العديد من السيناريوهات المستقبلية المعقولة بسرعة إحدى الفوائد الرئيسية لـ Pywr.
ملاحظة:
لمزيد من التفاصيل، يرجى الرجوع إلى ورقة الوصول المفتوح بعنوان: محاكي الموارد المائية في بايثون.
Last updated