基于记忆模拟退火和A*算法的农业机器人 遍历路径规划

【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。     

滴灌条件下水土温度对覆砂土壤水热运移影响的数值模拟

为探究滴灌条件下水温与土温对覆砂土壤水热运移规律的影响,基于HYDRUS-2D构建了不同水土温度土壤水热运移数值模型,模拟分析了不同水土温度对覆砂土壤水分、温度动态变化的影响。结果表明:灌溉水温对土壤水热分布影响显著,随着温度升高,土壤湿润体内含水率减小,表现为35℃水温20℃水温5℃水温,灌溉水温对土壤剖面温度分布也有较大影响,表层0—15 cm范围内温度变化了5～10℃。相同水温条件下,随着土壤温度升高,土壤饱和导水率增大,湿润土体内体积含水率减小,表现为30℃土壤温度15℃土壤温度5℃土壤温度。滴灌水平和垂直湿润锋运移距离随温度升高而增大,湿润锋运移距离与时间符合幂函数F=at~b,决定系数R~2介于0.977 4～0.999 6,并建立了水平和垂直湿润锋运移距离与入渗时间和温度的关系模型。以期为西北干旱地区砂石覆盖生态农业的合理补灌提供理论指导。     

中隔墩长度对斜式轴伸泵装置出水流道水力特性的影响

为研究大型低扬程泵站斜式出水流道水力特性,采用数值模拟方法对某斜20°轴伸泵装置三维湍流流场进行了数值计算,发现斜式出水流道内存在严重的偏流问题,基于4种计算方案的数值模拟结果分析了偏流的成因,在研究了中隔墩长度对斜式出水流道流态和水头损失影响的基础上提出了解决偏流的措施,并得到模型试验的验证。研究结果表明:顺水流方向看,中隔墩长度为14 m时的斜式出水流道内的主流明显偏于左侧,在流道右侧下部存在较大范围的旋涡区;导叶体出口具有较大周向速度分量的水流呈螺旋状进入"S"形弯曲的斜式出水流道,两者相互作用导致斜式出水流道产生偏流;随着中隔墩长度的增加,斜式出水流道左右孔的偏流系数逐渐减小、流道水头损失呈先减小再增大趋势,当中隔墩加长至23.35m时出水流道左右两侧的出流流量达到基本相等;采用长中隔墩斜式出水流道的泵装置模型试验最优工况点效率达到80.56%,泵装置模型试验结果与数值模拟结果一致,取得了预期的纠偏效果,得到有关工程设计院的认可,并应用于工程实际。     

基于改进粒子群算法的低碳型土地利用结构优化——以重庆市为例

探讨了如何在低碳经济背景下进行区域土地利用结构优化,并以规划区域土地利用经济效益目标和各类土地碳排放总量作为环境效益目标建立了相应的优化数学模型;采用针对多目标优化的改进粒子群算法进行土地利用结构优化多目标求解,以重庆市土地利用结构优化为例进行了实证研究。结果表明:基于向量评价的改进粒子群优化算法对土地利用结构多目标优化是适用有效的,优化结果兼顾了经济效益和生态环境效益,为土地利用结构优化提供一种良好的思路和方法。     

面向大学生就业的协同过滤推荐算法与推荐系统研究

大学生就业形式严峻,竞争异常激烈。而且由于大学生一直处于在校学习阶段,对校外企业与用人单位不够了解,难以通过有效的形式与就业单位接触。很多大学生都是携带着个人简历,通过许多招聘会来进行自我推荐。在这个过程中,有盲目寻找之嫌。许多企业并非是大学生专业对口、感兴趣的单位,但在招聘会中找不到适合的单位,只好进行尝试。这造成了企业与学生双方的精力损耗。降低了学生就业的成功率。通过协同过滤推荐算法研发的大学生就业推荐系统,可以通过学生的兴趣爱好,往届毕业生的就业因素进行系统评分,得出推荐结果,让校方帮助大学生找到更适合的单位,更多的就业机会。本文介绍了系统过滤算法的发展过程、具体应用以及通过内容和知识进行融合的推荐系统算法推荐系统如何进行开发设计,产生评分的推荐功能进行了详细的阐述。     

1种农产品图像混合滤波算法的应用

针对农产品图像中的混合噪声,提出了1种有效的滤波算法。首先从噪声检测和标记方法、自适应加权滤波等环节对中值滤波算法进行适当改进,从而提出了1种改进自适应加权中值滤波算法对混合农产品噪声图像进行第1阶段滤波;然后对滤波后图像分别采用3×3滤波窗口、5×5滤波窗口的均值滤波算法进行第2阶段滤波;最后对均值滤波后的图像进行等权融合处理。分别将研究的滤波算法与中值滤波、加权中值滤波、极值中值滤波、均值滤波等算法进行试验仿真对比,结果表明,经过研究的算法滤波后图像清晰度明显高于其余算法且噪声残留程度明显低于其余算法,这对于农产品的高效处理具有一定的借鉴价值。     

基于MIKE21的保靖竹子坪生态水利工程水动力数值模拟研究

竹子坪生态水利工程河段水利条件复杂。采用MIKE21软件对工程河段进行模拟,分析工程兴建前后河段水动力变化情况。结果表明:模型能较好地反映河道实际情况;工程兴建后可有效改善区域水动力条件,三种正常水位下水域面积增加31.5%～53.5%;其中204 m正常蓄水位方案水域新增0.6 km~2,新增水域内流速0.009～0.35 m/s,深泓区流速减少的面积居中,综合考虑湿地生态修复效果和移民占地投资等因素,推荐204 m正常蓄水位方案;同时模型计算区域内,酉水干流上游和花垣河上游主河槽内局部流速降低幅度大,将引起河势稳定和库容变化,建议在后续工程设计中妥善考虑。     

基于随机森林算法和气象因子的砀山酥梨始花期预报

准确预报始花期是制定砀山酥梨花期管理措施和赏花活动方案的重要基础。该文利用1983-2018年砀山酥梨始花期的定位观测物候数据和平行观测的气象资料，采用线性趋势法，揭示始花期演变趋势；采用相关分析，筛选影响始花期的关键气象因子，依据不同预报日期构成特征变量集；采用随机森林算法（Random Forest, RF），自3月11日开始预报到3月25日终止预报，每日训练1个预报模型。结果表明，1）1983－2018年始花期呈极显著提早发生趋势，每10a约提前2.750 d（P＜0.001）。2）16个逐日气象预报模型中，共计有200个气象因子与始花期早迟密切相关，相关系数在0.469～0.789之间；各气象预报模型的训练集与测试集的平均正确率（Nd）分别为92.9%和75.5%、平均均方根误差（RMSE）分别为1.693～2.870和2.240～7.237、平均决定系数（R2）分别为0.891和0.701。3）2019年试验预报中，提前15日准确预报出当年始花期。该文研究表明RF在梨树始花期逐日气象预报中有一定业务应用潜力，预报准确率基本满足气象服务需求。     

基于VS平台的D-TIN生长算法优化

本文对传统不规则三角网生长算法实现的研究,并对其进行优化,利用了Visual Studio 2012平台强大的可视化用户界面及其编程语言的灵活性及简单易懂特点,基于各行业对于DEM的需要,从而开发出一种构网速度快,运行效率高的一种三角网构建算法。     

基于粒子群算法的海洋平台热介质锅炉PID参数优化

文中采用串级控制作为海洋平台热介质锅炉的控制方案，采用粒子群算法对PID控制器的比例带啄、积分时间Ti进行最优化，从而实现热介质锅炉温度的自动控制。通过粒子群算法进行串级控制系统PID参数优化，提高了控制系统的控制精度、可靠性、稳定性，具有工业应用价值。