专利名称：一种蔬菜种植茬口安排的优化方法
技术领域：
本发明涉及蔬菜生产安排领域，尤其涉及一种蔬菜种植茬口安排的智能优化方法。
背景技术：
以前蔬菜种植茬口安排计划完全由人工按个人经验进行编制，而蔬菜的种植具有生产周期长、约束条件多、生产方式固定等特点，所以蔬菜排产计划的编制成为一项繁琐且生产经验要求高的工作，人工编制的计划往往无法同时兼顾效益、产能、成本节约、地域、种植设施和种植模式合理等诸方面的要求。因而，有必要找到一种智能优化方法实现排产计划的在线自动编制。我们用数学建模的方式将蔬菜排产计划映射为带约束的旅行商问题。旅行商问题·简称为TSP问题，是最基本的路线问题，该问题是在寻求单一旅行者由起点出发，通过所有给定的需求点之后，最后再回到原点的最小路径成本旅行商问题。旅行商问题尽管在理论上能提供最优解，但已被证明是一个NP难问题。在计算机学科中，存在多项式时间的算法的一类问题，称之为P类问题；旅行商问题则属于至今没有找到多项式时间算法解的一类问题，称之为NP类难问题，求解时间随问题规模呈指数增长，用常规方法很难得到问题的最优甚至次优解。近年来，为了解决这个问题，国内外研究者基于途程构建法、途程改善法、合成启发法、神经网络、遗传算法等人工智能方法建立了旅行商问题的求解方法。比如，NanXu提出了一种混沌神经网络的方法解决旅行商问题，蔡荣英则提出了迭代改进蚁群优化算法，刘强用粒子群优化算法来解决旅行商问题。上述方法极大地推动了旅行商问题的研究及实际工程中的应用，但仍有不足之处。启发优先系数和经验系数对问题的解决有很大的影响，如果各结点权值选择不当，很容易陷入局部最优或者使收敛速度降低，极大影响算法的准确度和效率，极端情况下将与穷举搜索的效率相同。
发明内容
(一 )所要解决的技术问题本发明的目的是提供一种蔬菜种植茬口安排的优化方法，以实现蔬菜种植茬口安排的信息化和自动化，提高蔬菜整体品质和土地使用率。( 二 )技术方案本发明提供了一种蔬菜种植巷口安排的优化方法，该方法包括S1、将所有蔬菜茬口一一映射为η个结点，并建立数学模型，目标函数为
权利要求
1.一种蔬菜种植茬口安排的优化方法，其特征在于，该方法包括 51、将所有蔬菜茬口一一映射为η个结点，并建立数学模型，目标函数为
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，将所有蔬菜茬口按照品种、季节、地域、种植模式和种植设施映射为η个结点。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述当前结点到下一转移结点间的距离Dis=l/Pi，Pi为当前巷口的蔬菜整体品质
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S3中根据当前生产条件和所述结点间的距离，计算启发优先系数具体包括 ·531、根据结点间距离定义第一启发优先系数分量为Ii1= 1/Dis = Pi ； ·532、如果目标蔬菜茬口需要的种植设施和种植模式不能被完全满足，则建立一个新的目标蔬菜茬口，同时蔬菜茬口总个数加I ;否则比较目标转移结点的占用资源情况和当前剩余资源情况，定义第二启发优先系数分量为
5.如权利要求1所述方法、其特征在于，所述步骤54中转移概率为
6.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S5中根据转移概率转移到的下一结点j为
7.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S6中在r只蚂蚁遍历η个结点后，利用函数Antb = arg max0 er[p( Θ )]出最优蚂蚁；其中，ρ( Θ )为适应度函数
全文摘要
本发明提供一种蔬菜种植茬口安排的优化方法，具体包括将所有蔬菜茬口一一映射为n个结点，并建立数学模型；提出了应用一种可变的启发优先系数的蚁群优化算法对模型进行求解，输出最优路径即蔬菜茬口的安排路径。该方法能够实现蔬菜种植茬口安排的信息化和自动化，降低了排产人员的劳动强度，提高了蔬菜的整体品质和经济效益并可最大程度的保持土壤肥力、土地生产力、劳动力使用率。
文档编号G06Q10/04GK102999787SQ20121043439
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者王开义, 张水发, 刘忠强, 杨锋, 潘守慧 申请人:北京农业信息技术研究中心