Conceptos de Pywr
description: Términos clave utilizados en Pywr.
Conceptos de Pywr
Pywr, una biblioteca de Python utilizada por WaterStrategy, permite simular la asignación de recursos al representar un sistema de recursos como una red mediante «nodos» y «bordes». La asignación de recursos se rige por reglas operativas que utilizan «penalizaciones de asignación», «restricciones» y «parámetros», y las salidas del modelo se capturan y guardan mediante «grabadoras». Las variaciones de las entradas del modelo se pueden especificar y ejecutar en paralelo mediante «escenarios».
Si bien los conceptos generales utilizados para crear un modelo de simulación de asignación de recursos en Pywr son similares a los de otras herramientas, el uso de los términos puede diferir. En esta sección, definimos los términos clave de Pywr y sus funciones en los modelos de simulación.
Nodo
Los nodos representan ubicaciones en el sistema de agua simulado donde se agrega, almacena, usa, consume o transmite agua. Hay diferentes tipos de nodos en Pywr que le ayudarán a crear su modelo de sistema de agua; puede obtener más información sobre ellos en Tipos de nodos sección. Los datos que definen las características físicas y el comportamiento de un nodo se pueden agregar directamente al nodo o indirectamente haciendo referencia a un parámetro (que se describe a continuación).
Borde
Para formar una red, los nodos se conectan mediante enlaces que representan el transporte de agua. Pywr los llama «bordes». Una arista tiene un nodo inicial y otro final, y el agua fluye del nodo inicial al nodo final. Pywr no asigna información a estas conexiones (los bordes), sino que asigna datos a los nodos de origen y destino. Todos los datos necesarios para simular la gestión del agua se almacenan en nodos; los bordes solo determinan la dirección del flujo de agua. Un modelador de Pywr diría que «los bordes de Pywr determinan la topología de la red», lo que significa que «las conexiones entre los nodos determinan cómo se mueve el agua en el modelo de computadora».
Restricción
Se pueden establecer restricciones en varios tipos de nodos para ayudar a representar el comportamiento del sistema. Por ejemplo, un nodo fluvial puede tener valores de flujo máximos y/o mínimos para representar la capacidad de transporte. En Pywr, muchos nodos tienen el valor 'max_flow' y 'min_atributos de flujo para establecer los límites superior e inferior del flujo a través del nodo si es necesario. El atributo 'max\ _flow' no requiere que el flujo que pasa por este nodo alcance este valor, pero si el volumen de agua y la prioridad son suficientes, el modelo intentará alcanzar el 'flujo máximo'. Las restricciones de flujo mínimo deben usarse con cuidado, ya que pueden hacer que el modelo no sea viable si no se puede cumplir con el mínimo.
Penalización o «costo» de asignación
Las penalizaciones de asignación son atributos de los nodos que controlan la prioridad de asignación de agua. Por lo general, se expresan como penalizaciones o «costos», y el modelo asigna el agua primero al nodo con la penalización más baja. Si prefieres asignar por beneficio y enviar primero el agua a donde tenga el mayor beneficio, tendrás que expresar tus prioridades en Pywr como costos negativos (es decir, usa números negativos). De hecho, ambos se pueden usar juntos, por lo que, por ejemplo, si 3 nodos tienen penalizaciones -10, 2, 6, recibirán agua en ese orden (el nodo con una penalización de -10 recibe agua primero y el nodo con una penalización de asignación 6 recibe agua en último lugar).
Parámetro
Los parámetros de Pywr proporcionan una forma flexible y cómoda de proporcionar entradas a los nodos. Por ejemplo, se puede usar un tipo de parámetro determinado para cargar datos de entrada o demanda desde un archivo de Microsoft Excel. Los parámetros también ofrecen una forma flexible y personalizable de definir las reglas operativas de un sistema (por ejemplo, las reglas que rigen las liberaciones de depósitos). La mayoría de los datos de entrada del modelo se pueden proporcionar mediante parámetros.
Grabadora
Los grabadores Pywr se utilizan para posprocesar los resultados. Al crear una grabadora, puede observar y guardar los resultados de la simulación. Algunos registradores permiten agregar los resultados a lo largo del tiempo (por ejemplo, de diario a anual) y del espacio (por ejemplo, el agua asignada a un grupo de nodos).
Escenario
En Pywr puede crear y simular escenarios con diferentes datos de entrada sobre la oferta, la demanda u otros cambios. Los planificadores del agua utilizan cada vez más simulaciones a largo plazo con muchos escenarios para evaluar los cambios futuros o probar posibles intervenciones. Poder simular rápidamente muchos escenarios futuros plausibles es uno de los principales beneficios de Pywr.
Nota:
Para obtener más información, consulte el documento de acceso abierto titulado: Un simulador de recursos hídricos en Python.
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