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为了实现对Y-shaped果树的精准喷施,本文融合了彩色及深度视觉图像,提出了1种基于蚁群避障算法的果园最优行驶路径的规划方法。首先,对彩色图像进行图像分割处理,划分道路及果树树墙障碍区域,得出喷施设备的可行驶区域,提出了喷施行驶范围检测算法;然后,通过对深度图像和彩色图像融合的处理,将Y-shaped果树树冠边缘轮廓精准拟合形成栅格地图,并与蚁群避障算法相结合,提出了最优行驶路径规划算法。最后,对拟合曲线和Y-shaped果树树冠边缘轮廓进行检验,验证算法的拟合程度。实验结果证明,本文提出的路径规划算法可以准确地检测出果树区域,并实现对行驶路径的精准规划。 相似文献
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为保证智能车辆在转向避撞过程中的主动安全性,基于改进的人工势能场模型进行了转向避撞路径规划,利用椭圆化距离代替传统斥力势场中的实际距离,同时,引入道路边界斥力场模型,从而在较小车道空间内获得汽车避撞局部路径.另外,建立了以前轮转角为控制变量的三自由度车辆动力学模型,并利用模型预测控制算法对规划路径进行了跟踪.CarSim/Simulink联合仿真结果表明,利用改进的人工势场法可获得平顺且安全的局部避撞路径,而提出的模型预测控制算法具有良好的路径跟踪性能. 相似文献
3.
基于记忆模拟退火和A*算法的农业机器人
遍历路径规划 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】解决农业机器人大田作业时遍历路径规划的问题。【方法】提出一种记忆模拟退火与A*算法相结合的遍历算法。首先通过记忆模拟退火算法搜索出任务最优目标点行走顺序,然后使用A*算法进行跨区域衔接路径规划。【结果】仿真试验结果表明,该算法规划的遍历路径曼哈顿距离比传统模拟退火算法减少了9.4%,遍历路径覆盖率能达到100%,重复率控制为4.2%。【结论】记忆模拟退火通过为传统模拟退火算法增加记忆器,增强了跳出局部最优陷阱的能力,提高了算法所得解的质量。该研究结果可为农业机器人遍历路径规划提供理论基础。 相似文献
4.
【目的】针对城镇配电网的特点,研究辐射状配电网多目标经济性优化模型与算法,为农村中压配电网优化决策系统的建设提供技术支持。【方法】利用经济电流密度概念和多目标规划理论,提出计入导线截面策略因子的最小投资费用和年网损费用的多目标函数优化模型,研究并利用实数编码并行优化处理方法、引入退火动态罚因子设计动态罚函数处理约束条件、基于遗传算法的电网路径与潮流的自识别解码方法、遗传算子的自适应调整方法等,并提高遗传算法在辐射状配电网拓扑约束中的自动识别能力,确保可行解的搜索方向和遗传寻优的顺利进行。【结果】通过陕西杨凌示范区新桥变电站10 kV配电网待建区域实例验证表明,随着选取种群数目的增多,综合费用逐渐趋向于1 230万元。与单目标优化方案的投资费用相比,多目标优化方案的建设投资费用约增加72万元,而年网损费用约减少323万元,综合费用约降低250万元,获得了该配电网的最优建设方案。【结论】提出了配电网络多目标经济性优化模型及其算法,实现了规划线路长度和导线截面策略因子并行优化,提高了解的搜索精度。 相似文献
5.
为提高果园割草机的工作效率,降低作业成本,提出一种改进粒子群优化算法(Improved particle swarm optimization,IPSO)以解决矩形果园环境下的割草机作业路径规划问题。对苹果园割草场景下的作业路径特点进行分析,将路径规划问题转化为割草机作业行的调度排优问题,考虑多种转弯策略,以总转弯距离最小为优化目标,采用粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)求解最佳的作业行序列。为增强粒子群的寻优能力,使用随搜索进程非线性动态变化的算法参数及粒子扰动策略对PSO算法进行改进,通过仿真试验及实地试验进行验证。结果表明:1)6种不同作业行数下,与PSO算法相比,IPSO算法收敛速度减慢,算法耗时平均增加约1.0~2.5 s,但均能找到总转弯距离更少的作业路径,总转弯距离减少率为7.52%~32.72%;2)不同割草机参数(作业幅宽、最小转弯半径)下,与PSO算法相比,IPSO算法均能找到总转弯距离更少的作业路径;3)在果园环境与割草机机型确定的实际作业情况下,与传统方法和PSO算法相比,IPSO算法均能找到油耗更小的作业路径,节省油耗分别为 22.51%和1.57%。 相似文献
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针对农产品在运输过程中运输时间长易变质等问题,合理规划果蔬运输车辆的配送路径。在基本蚁群算法的基础上,提出适合求解路径规划的改进型算法,同时提出了自适应调整的方案,提高跳出局部优解的能力以及算法的全局收敛性。仿真试验结果验证了改进型算法的可行性和高效性,从而达到运输车辆路径优化的目的,为提高农产品的运输效率、降低成本、提高收益提供了理论依据。 相似文献
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VonlayaViriyasenakul 《中国农业大学学报》1997,(4)
Anumberofirrigationschedulingtechniquesandprogramshavebeendevelopedwhichutilizereal-timeestimatesofET.OptimizationofirrigationmanagementstrategiesisoftendeterminedwithsimulationmodelusinghistroricalmeteorologicaldatasetsforestimatingdailyET.AdvancesinETincludedanumberofpapersdescribedtheuseofETdataforirri-gationschedu1ing.Mostoftheseproceduresusedawaterbudgetingtechniqueforpredictingirrigationtimeandamountformeetingcropwaterrequirements.Oneofthemajorinputstoawaterbudgetistheestimationofdai… 相似文献
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基于蚁群算法的农业节水灌溉路径优化部署 总被引：1，自引：0，他引：1
为实现节水灌溉田间地块路径管线部署的管理和控制,采用信息素优化的改进蚁群算法进行设计研究.在现有蚁群算法组合优化的现实缺陷基础上,以田间地块坐标作为数据源,采用改进的蚁群算法对田间地块布线路径进行设计,从而提高蚁群算法在迭代过程中更新最优解的能力,最终在相同的迭代次数内找到路径更短、代价更小的规则,解决农业节水灌溉管线路径部署优化问题,并在VC++程序中验证路径优化的实际问题.测试结果表明:在相同的气候条件下,路径优化部署设计结果可以为节水灌溉的管道布局管理提供参考依据和数据支持. 相似文献
9.
目前,水下自主机器鱼已经被应用于对水域多个目标点依次进行水质监测,因此有必要研究多个目标点的路径规划。针对遍历多个目标点的路径规划问题,提出一种Multi-Direction Fast Marching（MDFM）方法和遗传算法相结合的路径规划方法。该方法首先使用MDFM方法对工作站和多个目标点两两之间进行路径规划,然后使用遗传算法规划出遍历所有点的最短路径,最后通过仿真实验验证算法的可行性。 相似文献
10.
Agricultural field operations, such as seeding, harvesting, spraying, and fertilizing, are typically carried out by multi-machinery systems comprising one or more self-propelled or tractor-pulled units, and one or more service - mainly transport - units. The operation of a service unit must be carefully planned because its execution efficiency can significantly affect the productivity of the whole system.In this paper, an algorithmic approach for the generation of optimal in-field paths to be followed by service units, was developed and demonstrated. Both stationary and on-the-go unloading operations are supported. The approach was based on an abstraction of a field as a two-dimensional grid, with each grid cell representing obstacle, free, initial, or goal region. By defining also the action spaces of the grid states (service unit moves one cell up, down, left, or right), the arcs and nodes of a discrete transition graph are created and by using a graph search algorithm the optimal path is generated. A number of simulated experiments were performed in order to demonstrate the paths that result from invoking the above-mentioned planning method.The algorithmic path generation can provide the basis for a navigation tool dedicated to service units, which can increase the overall field efficiency of the operations executed by cooperating machines and reduce the adverse effects of the heavy machine traffic on the soil. The low computational requirements of the proposed method make it feasible as an implementation of the optimal planning for large scale operations executed by cooperative machines. 相似文献
11.
基于地理信息系统的农村电网规划 总被引：3，自引：0，他引：3
针对目前农村电网规划难以满足规划人员实用要求的现状，提出应用地理信息系统（GIS）技术改进农村电网规划的设想，并结合珠海斗门县电网进行了试验性的研究。利用VB5．0和GIS软件进行了农村电网规划应用程序的开发，实现了农村电网的变电站选址以及路径优化。研究结果表明，借助GIS无需复杂的计算便可实现农村电网的规划，且规划过程更具交互性，规划结果更具直观性，方案调整更具灵活性。GIS可作为农村电网规划人员的得力工具。 相似文献
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【目的】为解决非结构化环境下采用深度强化学习进行采摘机械臂路径规划时存在的效率低、采摘路径规划成功率不佳的问题,提出了一种非结构化环境下基于深度强化学习(Deep reinforcement learning, DRL)和人工势场的柑橘采摘机械臂的路径规划方法。【方法】首先,通过强化学习方法进行采摘路径规划问题求解,设计了结合人工势场的强化学习方法;其次,引入长短期记忆(Longshort term memory,LSTM)结构对2种DRL算法的Actor网络和Critic网络进行改进;最后,在3种不同的非结构化柑橘果树环境训练DRL算法对采摘机械臂进行路径规划。【结果】仿真对比试验表明：结合人工势场的强化学习方法有效提高了采摘机械臂路径规划的成功率;引入LSTM结构的方法可使深度确定性策略梯度(Deep deterministic policy gradient,DDPG)算法的收敛速度提升57.25%,路径规划成功率提升23.00%;使软行为评判(Soft actor critic,SAC)算法的收敛速度提升53.73%,路径规划成功率提升9.00%;与传统算法RRT-connec... 相似文献
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风景道作为一类线性景观空间,对于打造城市生态旅游精品线路、引导旅游带游憩空间景观规划具有重要意义。基于游憩利用适宜性评价的风景道选线是评估城市景观印象、游客游憩体验的重要指标。以游憩利用适宜性评价为导向,选取水域因子、地形坡度、绿地斑块、旅游资源、交通道路5个因素作为风景道选线的指标因子,依托GIS地理信息系统技术平台,结合层次分析法(AHP）,通过定性分析与定量评价、适宜性及其效益研究,得出风景道游憩利用适宜性评价的分析结果,建立旅游带风景道最优选线的普适性思路,为环巢湖风景道旅游空间的上位规划及其他相关环湖区域布局分析提供案例参考。 相似文献
14.
基于分组和精英策略的遗传算法在机器人导航上的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】针对种植园复杂环境下采摘机器人进行路径规划时找出多路径效率低、速度慢等问题,提出一种基于分组和精英策略的遗传算法(GGABE)。【方法】首先生成1个初始群体,使用Sigmoid函数分组;然后在每组中分别进行选择、交叉、变异操作,进行n代迭代后,每组产生该组内的k条等长的最优路径;比较各组最优路径,选择最短的路径作为最优路径。在种群的各项参数均相同的情况下,简单遗传算法(SGA)、未分组的精英遗传算法(EGA)以及GGABE分别作用于15×15和25×25的地图,各进行50次试验。进行样机验证试验。【结果】第1幅地图,GGABE算法找到了8条最短路径,路径均值为20.970 6,其他2种方法只能找出1条最短路径;第2幅地图,GGABE算法找到了8条最短路径,路径均值为38.041 6。50次验证试验均找出3条最佳路径,平均路径规划时间为15.543 319 s。【结论】本研究提出的基于分组和精英策略的遗传算法收敛速度快,可快速准确地在地图中搜索出所有能够遍历整个果园的最佳路径。 相似文献
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Acoustic waves transmitted over a 100-kilometer path in the Fram Strait marginal ice zone undergo Doppler shifts and fluctuations around these shifts, the former due to quasi-steady motion of both acoustic source and receiver and the latter to unsteady motions of the water column and ice cover. Internal waves and differential Doppler shift usually account for such fluctuations in the deep temperate ocean but only partially explain the results obtained in the marginal ice zone. There the fluctuations are more energetic and may be caused alternatively or additionally by comparably energetic fluctuations in ice-edge eddies or other mesoscale motions. 相似文献
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低空林地航拍图像拼接的改进缝合线算法 总被引：1，自引：0，他引：1
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模糊时间窗多目标冷链物流路径规划 总被引：1，自引：1，他引：0
针对近几年冷链物流行业高额的配送成本和能源消耗等问题,以冷链物流配送路径为研究对象,建立基于碳排放量、配送总成本和客户满意度的多目标配送路径优化模型。采用贴近实际的模糊时间窗配送方式和自适应灾变遗传算法,对冷链物流运输车辆路径规划和在实际配送中复杂路径问题下的多目标路径优化进行研究。算例分析表明:1)在冷链物流路径配送中,目标函数考虑碳排放时的碳排放量相比不考虑碳排放降低了56%;2)该模型能够在考虑碳排放量和客户满意度的基础上有效地降低配送成本,使多个目标进行有机统一,全局优化;3)该算法对于多目标冷链物流路径优化问题在寻优效率和计算时间上均优于标准遗传算法。 相似文献
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深远海无人船在开发渔业资源时,面临着续航能力不足和路径规划算法收敛慢、精度低等问题,为尽可能减少渔业无人船在实际任务执行过程中环境影响和最大限度地优化航行路线,在保证其安全航行的前提下,设计了以路径长度、转舵和海流能耗等多个参数最小为目标的路径规划算法。通过对无人船在航行时海域环境和任务目标的分析,建立了时变海流干扰下的无人船多目标计算模型,采用改进的自适应灰狼优化算法进行求解,算法通过引入多项策略进行统筹优化。该算法应用于复杂水域下渔业无人船多目标优化领域的仿真实验,证实了算法的可行性和改进策略的有效性,多目标相较于3个单目标仿真结果对总目标值的优化率分别提高了9.2%、1.7%、11.9%;不同海流状态下的仿真路径表明了相较于传统的以距离最优算法能够节省更多的成本,有效地提高了无人船全局航迹的规划性能。 相似文献
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基于云模型的农业移动机器人人机合作路径规划 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】实现农业移动机器人在复杂动态的农业环境中实时准确地无碰撞行驶。【方法】基于云模型的不确定性在线推理方法,提出一种基于云模型的动态引导A*(CDGA*)算法进行人机合作路径规划,将人的专业知识和喜好等引入DGA*优化中,实现机器人更快速的路径规划。利用Matlab软件对CDGA*算法与DGA*算法进行仿真对比分析。【结果】静态路径规划中,DGA*算法与CDGA*算法的close的点数分别为158和96,人员规划时间分别为8.8和4.0 s,规划总时间分别为15.6和8.9 s;动态路径规划中,DGA*算法与CDGA*算法的人员规划时间分别为12.5和5.8 s,规划总时间分别为23.3和14.6 s。【结论】提出的CDGA*算法能够大大减少产生的节点数,缩短规划时间,提高搜索效率。 相似文献