Avaluació del paradigma d'agents en la gestió d'un sistema complex d'aigües residuals

Abstract

The thesis presents and evaluates the application of the paradigm of agents to the management of the urban wastewater system. The system is conceptualised as a multi-agent system from the development of the models of agents and communication paths. In the development, it has become obvious that coordination (of volumes and pollutant loads) between all the wastewater treatment inputs and the available capacity of the treatment is a key point in the system’s performance. To consider this factor, a coordinating agent is defined. This agent executes the coordination of inputs and the prioritisation of industrial wastewaters when the treatment does not have sufficient available capacity. The prioritisation is solved by a meta-heuristic of ant colony optimisation, which has been instantiated by four algorithmic versions. Finally, the system has been implemented and consecutive cycles of simulation have been executed with the conclusion that the paradigm of agents is a feasible proposal.

La tesi presenta i avalua l’aplicació del paradigma d’agents en la gestió d’un sistema d’aigües residuals urbanes. El sistema es conceptualitza com a sistema multiagent a partir del desenvolupament dels models d’agents i d’enllaços de comunicació. En el desenvolupament s’evidencia que la coordinació (de volums i càrregues contaminants) entre totes les aportacions d’aigües residuals al tractament i la capacitat disponible d’aquest, constitueix un punt clau del funcionament del sistema. Per tal de considerar-ho, es defineix un agent Coordinador que executa la coordinació de les aportacions al tractament i a més, la priorització dels efluents industrials quan el tractament no disposa de capacitat suficient per admetre totes les propostes d’aportacions. La priorització es resol emprant una metaheurística d’optimització de colònia de formigues, la qual s’instancia mitjançant quatre versions algorísmiques diferents. Per últim, s’implementa el sistema i s’executen cicles consecutius de simulació mostrant com el paradigma constitueix una proposta factible.