Concepts de Pywr
description: Termes clés utilisés dans Pywr.
Concepts de Pywr
Pywr, une bibliothèque Python utilisée par WaterStrategy, permet de simuler l'allocation des ressources en représentant un système de ressources sous la forme d'un réseau à l'aide de « nœuds » et de « bords ». L'allocation des ressources est régie par des règles de fonctionnement utilisant des « pénalités d'allocation », des « contraintes » et des « paramètres » et les résultats des modèles sont capturés et enregistrés à l'aide des « enregistreurs ». Les variations des entrées du modèle peuvent être spécifiées et exécutées en parallèle à l'aide de « Scénarios ».
Bien que les concepts généraux utilisés pour créer un modèle de simulation d'allocation de ressources dans Pywr soient similaires à ceux des autres outils, l'utilisation des termes peut différer. Dans cette section, nous définissons les principaux termes de Pywr et leurs rôles dans les modèles de simulation.
Nœud
Les nœuds représentent les emplacements du système d'alimentation en eau simulé où l'eau est ajoutée, stockée, utilisée, consommée ou transmise. Il existe différents types de nœuds dans Pywr pour vous aider à créer votre modèle de système d'eau ; vous pouvez en savoir plus à leur sujet dans le Types de nœuds section. Les données qui définissent les caractéristiques physiques et le comportement d'un nœud peuvent être ajoutées directement au nœud ou indirectement en faisant référence à un paramètre (décrit ci-dessous).
Bord
Pour former un réseau, les nœuds sont connectés à l'aide de liens représentant le transport de l'eau. Pyer les appelle « bords ». Une arête possède un nœud de départ et un nœud d'arrivée, et l'eau s'écoule du nœud de départ vers le nœud d'arrivée. Pywr n'attribue pas d'informations à ces connexions (les bords), mais attribue des données aux nœuds source et de destination. Toutes les données nécessaires pour simuler la gestion de l'eau sont stockées sur des nœuds, les bords ne déterminant que la direction du flux d'eau. Un modélisateur Pywr dirait que « les bords de Pywr déterminent la topologie du réseau », ce qui signifie que « les connexions entre les nœuds déterminent la façon dont l'eau se déplace dans le modèle informatique ».
Contrainte
Des contraintes peuvent être définies sur différents types de nœuds afin de mieux représenter le comportement du système. Par exemple, un nœud fluvial peut avoir des valeurs de débit maximales et/ou minimales pour représenter la capacité de transport. Dans Pywr, de nombreux nœuds ont la valeur « max _« débit » et « min »_attributs flow' pour définir les limites supérieure et inférieure du flux à travers le nœud si nécessaire. L'attribut « max \ _flow » n'exige pas que le débit passant par ce nœud atteigne cette valeur, mais si le volume d'eau et la priorité sont suffisants, le modèle essaiera d'atteindre le « débit maximum ». Les contraintes de débit minimales doivent être utilisées avec précaution car elles peuvent rendre le modèle irréalisable si le minimum ne peut pas être atteint.
Pénalité d'allocation ou « coût »
Les pénalités d'allocation sont des attributs de nœud qui contrôlent la priorité d'allocation de l'eau. Celles-ci sont généralement exprimées sous forme de pénalités ou de « coûts », et le modèle attribue l'eau en premier au nœud ayant la pénalité la plus faible. Si vous préférez répartir les dépenses en fonction des avantages, en envoyant d'abord l'eau là où elle présente le plus d'avantages, vous devrez exprimer vos priorités en Pywr sous forme de coûts négatifs (c'est-à-dire utiliser des chiffres négatifs). En fait, les deux peuvent être utilisés ensemble. Ainsi, par exemple, si 3 nœuds ont des pénalités -10, 2, 6, ils recevront de l'eau dans cet ordre (le nœud avec une pénalité de -10 reçoit de l'eau en premier, et le nœud avec la pénalité d'allocation 6 reçoit de l'eau en dernier).
Paramètre
Les paramètres de Pywr fournissent un moyen flexible et pratique de fournir des entrées aux nœuds. Par exemple, un type de paramètre particulier peut être utilisé pour charger des données de flux entrants ou de demandes à partir d'un fichier Microsoft Excel. Les paramètres offrent également un moyen flexible et personnalisable de définir les règles de fonctionnement d'un système (par exemple, les règles régissant les rejets des réservoirs). La plupart des données d'entrée du modèle peuvent être fournies à l'aide de paramètres.
Enregistreur
Les enregistreurs Pywr sont utilisés pour le post-traitement des résultats. En créant un enregistreur, vous pouvez observer et enregistrer les résultats de simulation. Certains enregistreurs permettent d'agréger les résultats dans le temps (par exemple, de la journée à l'année) et dans l'espace (par exemple, l'eau allouée à un groupe de nœuds).
Scénario
Dans Pywr, vous pouvez créer et simuler des scénarios avec différentes données d'entrée sur l'offre, la demande ou d'autres changements. Les planificateurs de l'eau utilisent de plus en plus des simulations à long terme avec de nombreux scénarios pour évaluer les changements futurs ou tester des interventions possibles. La capacité de simuler rapidement de nombreux scénarios futurs plausibles est l'un des principaux avantages de Pywr.
Remarque :
Pour plus de détails, veuillez consulter le document en libre accès intitulé : Un simulateur de ressources en eau en Python.
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