一種蔬菜種植茬口安排的優化方法
2023-06-07 21:50:56 1
專利名稱：一種蔬菜種植茬口安排的優化方法
技術領域：
本發明涉及蔬菜生產安排領域，尤其涉及一種蔬菜種植茬口安排的智能優化方法。
背景技術：
以前蔬菜種植茬口安排計劃完全由人工按個人經驗進行編制，而蔬菜的種植具有生產周期長、約束條件多、生產方式固定等特點，所以蔬菜排產計劃的編製成為一項繁瑣且生產經驗要求高的工作，人工編制的計劃往往無法同時兼顧效益、產能、成本節約、地域、種植設施和種植模式合理等諸方面的要求。因而，有必要找到一種智能優化方法實現排產計劃的在線自動編制。我們用數學建模的方式將蔬菜排產計劃映射為帶約束的旅行商問題。旅行商問題·簡稱為TSP問題，是最基本的路線問題，該問題是在尋求單一旅行者由起點出發，通過所有給定的需求點之後，最後再回到原點的最小路徑成本旅行商問題。旅行商問題儘管在理論上能提供最優解，但已被證明是一個NP難問題。在計算機學科中，存在多項式時間的算法的一類問題，稱之為P類問題；旅行商問題則屬於至今沒有找到多項式時間算法解的一類問題，稱之為NP類難問題，求解時間隨問題規模呈指數增長，用常規方法很難得到問題的最優甚至次優解。近年來，為了解決這個問題，國內外研究者基於途程構建法、途程改善法、合成啟發法、神經網絡、遺傳算法等人工智慧方法建立了旅行商問題的求解方法。比如，NanXu提出了一種混沌神經網絡的方法解決旅行商問題，蔡榮英則提出了迭代改進蟻群優化算法，劉強用粒子群優化算法來解決旅行商問題。上述方法極大地推動了旅行商問題的研究及實際工程中的應用，但仍有不足之處。啟發優先係數和經驗係數對問題的解決有很大的影響，如果各結點權值選擇不當，很容易陷入局部最優或者使收斂速度降低，極大影響算法的準確度和效率，極端情況下將與窮舉搜索的效率相同。
發明內容
(一 )所要解決的技術問題本發明的目的是提供一種蔬菜種植茬口安排的優化方法，以實現蔬菜種植茬口安排的信息化和自動化，提高蔬菜整體品質和土地使用率。( 二 )技術方案本發明提供了一種蔬菜種植巷口安排的優化方法，該方法包括S1、將所有蔬菜茬口一一映射為η個結點，並建立數學模型，目標函數為
權利要求
1.一種蔬菜種植茬口安排的優化方法，其特徵在於，該方法包括 51、將所有蔬菜茬口一一映射為η個結點，並建立數學模型，目標函數為
2.如權利要求1所述方法，其特徵在於，將所有蔬菜茬口按照品種、季節、地域、種植模式和種植設施映射為η個結點。
3.如權利要求1所述方法，其特徵在於，所述當前結點到下一轉移結點間的距離Dis=l/Pi，Pi為當前巷口的蔬菜整體品質
4.如權利要求1所述方法，其特徵在於，所述步驟S3中根據當前生產條件和所述結點間的距離，計算啟發優先係數具體包括 ·531、根據結點間距離定義第一啟發優先係數分量為Ii1= 1/Dis = Pi ； ·532、如果目標蔬菜茬口需要的種植設施和種植模式不能被完全滿足，則建立一個新的目標蔬菜茬口，同時蔬菜茬口總個數加I ;否則比較目標轉移結點的佔用資源情況和當前剩餘資源情況，定義第二啟發優先係數分量為
5.如權利要求1所述方法、其特徵在於，所述步驟54中轉移概率為
6.如權利要求1所述方法，其特徵在於，所述步驟S5中根據轉移概率轉移到的下一結點j為
7.如權利要求1所述方法，其特徵在於，所述步驟S6中在r只螞蟻遍歷η個結點後，利用函數Antb = arg max0 er[p( Θ )]出最優螞蟻；其中，ρ( Θ )為適應度函數
全文摘要
本發明提供一種蔬菜種植茬口安排的優化方法，具體包括將所有蔬菜茬口一一映射為n個結點，並建立數學模型；提出了應用一種可變的啟發優先係數的蟻群優化算法對模型進行求解，輸出最優路徑即蔬菜茬口的安排路徑。該方法能夠實現蔬菜種植茬口安排的信息化和自動化，降低了排產人員的勞動強度，提高了蔬菜的整體品質和經濟效益並可最大程度的保持土壤肥力、土地生產力、勞動力使用率。
文檔編號G06Q10/04GK102999787SQ20121043439
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者王開義, 張水發, 劉忠強, 楊鋒, 潘守慧 申請人:北京農業信息技術研究中心