基于改进蚁群算法的供水管网优化计算

【目的】以供水特点为基础建立相应的数学模型,优化选择供水中的管网路径。【方法】利用改进的蚁群算法,对供水管网进行优化选择,在选择策略上,以初始节点引入的虚拟路径距离为基础,对启发信息进行归一化处理,并利用全局策略进行优选节点的概率选择;在更新策略上,利用信息素的局部和全局更新,并结合蚂蚁数量自适应调整及增加随机干扰进行改进;最后以巴家咀水库为对象,利用基本蚁群算法和改进蚁群算法进行优化计算并比较。【结果】利用改进的蚁群算法进行计算时,所得的平均路径、最短路径、最差路径、平均迭代次数和总成本分别为139.635 5km、138.214 7km、142.301 9km、314次和11.32亿元,而基本蚁群算法分别为145.042 1km、140.582 7km、149.215 5km、638次和11.51亿元,改进蚁群算法各项计算指标均优于基本蚁群算法。【结论】改进的蚁群算法可以提高全局搜索能力和收敛速度,能快速有效地获得供水路径的最优解或近似最优解,可以为管道供水路径的优化选择提供参考。     

基于分组和精英策略的遗传算法在机器人导航上的应用

【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。     

梯级水库优化调度模型的蚁群系统(ACS)算法求解研究

【目的】对梯级水库调度模型的动态、高维、非线性、复杂优化问题进行求解。【方法】在传统蚂蚁系统的基础上,将蚁群系统中的蚁密、蚁量系统的局部更新和蚁周系统的全局更新有机结合,提出了一种求解梯级水库优化调度模型的改进蚁群算法,即蚁群系统(ACS)算法,采用ACS算法对乌江梯级水库进行了优化调度实例研究。【结果】ACS算法兼顾了计算的时间和精度,优化得乌江梯级发电量为96.538亿kW·h,相比利用动态搜索算法求解的乌江梯级发电量95.882亿kW·h略大,但均接近于乌江梯级设计多年平均发电量100.21亿kW·h。【结论】采用ACS算法可快速求解乌江梯级水库优化调度模型,并可得到满意的结果,说明该优化算法是合理、可行的。     

基于UWB定位的农业机械辅助导航系统设计与试验

【目的】低成本实现南方中小型田块中农业机械田间精确定位,降低农机操作人员劳动强度、提高农机作业效率。【方法】采用超宽带(Ultra wide band,UWB)技术对作业机械进行实时定位,通过位置解算算法,得到定位标签的三维精确位置坐标;利用位置校正算法,修正作业机械车身倾斜引起的田间定位误差;设计基于AB线的路径规划算法,实时规划作业路径并计算作业偏差;通过可视化人机交互界面为农机操作人员提供实时辅助驾驶信息。【结果】水田环境中,分别以0.5、1.0和1.5 m/s的速度沿规划路径行驶时,系统平均横向定位偏差均小于7 cm;当行驶速度大于1.0 m/s时,利用位置校正算法平均横向定位偏差降低了52.79%,标准差降低了49.82%,最大横向定位偏差降低了50.04%。搭载辅助导航系统进行田间插秧试验,各行作业轨迹与自身行拟合直线的平均横向偏差为5.90 cm,标准差为3.64 cm;各行作业轨迹与其规划直线路径的平均横向偏差为6.98 cm,标准差为4.95 cm。【结论】辅助导航系统具有较高的定位精度和良好的稳定性,成本低且通用性强,能够满足南方中小型田块中农业机械田间作业要求。研...     

垂起无人机免像控技术在无人农机路径规划中的应用

【目的】为证明垂起无人机免像控技术在无人农机路径规划中的应用前景。【方法】文章采用自主研发的地面站系统及飞控软件进行航规划,采用垂起无人机自动进行航空摄影。同时,采用无人机高精度惯导和实时差分技术,在无像控点及免像控点的条件下自动生成高精度地面底图。【结果】分析结果显示,该应用实验中的10处检测点,△X、△Y、△H分别取得了平均0.026,0.027和0.042的精度结果,10处检测点的精度均保持在0.05 m以下。同时验证了无人农机根据此航摄影像规划路径后的田间作业效果,无人插秧机可以较好的沿规划路径进行作业,作业路径规范、整齐。【结论】该应用结果证明垂起无人机免像控技术的应用,完全能够满足无人农机作业需求,能够有效提升作业效率,降低人工成本,有着广阔的应用前景。     

基于3S的农机调度算法设计

优化农机调度策略,提高农机服务质量,降低农机服务成本一直是农机服务和管理中备受关注的问题。文章首先分析了农机调度算法研究现状,然后针对农机服务需求动态变化的情况描述了农机调度问题,建立了基于3S技术的农机调度算法数学模型,给出了算法求解过程,最后分析了算法的优势和不足,为解决农机调度问题提供了方法和思路。     

自主导航农业机械避障路径规划

【目的】实现自主导航农业机械作业时静态障碍物避障功能。【方法】在已知工作环境条件下提出2种避障路径规划算法。以农机运动规律为基础,依据障碍物位置和尺寸信息提出单障碍物避障算法。在单障碍物避障算法基础上,依据安全行驶区域大小,参考左右双向避障策略提出双/多障碍物避障算法。【结果】单障碍物位于不同位置、农机行驶速度为0.3 m·s~(-1)时,行驶路径分别比L算法减少35%、26%,行驶路径累计误差减少53%、82%,方差减少64%、66%;行驶速度为0.5 m·s~(-1)时,行驶路径减少38%、22%,行驶路径累计误差减少66%、62%,方差减少41%、71%。多障碍物路况,农机行驶速度为0.3、0.5 m·s~(-1)时,行驶路径累积误差分别为9.99、4.13 m,方差分别为0.022 1、0.027 0 m2。【结论】本文算法在行驶路径、行驶路径累计误差、规划路径跟踪稳定性和路况适应性上均体现出一定优势。     

不同围岩中软弱夹层对洞室围岩稳定性的影响

【目的】针对传统优化方法在水库优化调度计算中存在的"维数灾"和早熟等问题,建立新的优化算法模型。【方法】在PSO算法的基础之上,引入小生境和交叉选择算子,对寻优过程中的个体历史最好位置进行多样化处理,提出基于小生境和交叉选择算子的粒子群(NCSPSO)算法,建立基于NCSPSO算法的水库优化调度模型,并给出具体求解步骤,最后将该方法和基本PSO算法对比应用于具体水库的调度计算中。【结果】实例优化调度计算表明,NCSPSO算法计算时间较短,寻优能力强,用其进行的水库优化调度决策可以有效提高水库的总发电量。【结论】NCSPSO算法为水库优化调度提供了一条新途径。     

基于小生境和交叉选择粒子群算法的水库优化调度研究

【目的】针对传统优化方法在水库优化调度计算中存在的维数灾和早熟等问题,建立新的优化算法模型。【方法】在PSO算法的基础之上,引入小生境和交叉选择算子,对寻优过程中的个体历史最好位置进行多样化处理,提出基于小生境和交叉选择算子的粒子群(NCSPSO)算法,建立基于NCSPSO算法的水库优化调度模型,并给出具体求解步骤,最后将该方法和基本PSO算法对比应用于具体水库的调度计算中。【结果】实例优化调度计算表明,NCSPSO算法计算时间较短,寻优能力强,用其进行的水库优化调度决策可以有效提高水库的总发电量。【结论】NCSPSO算法为水库优化调度提供了一条新途径。     

应用臭氧降解农药百菌清的试验研究

农药残留超标是目前影响我国果蔬质量和食品安全性的一大问题。笔者以农药百菌清为研究对象 ,利用不同质量浓度的臭氧 ,采用不同作用时间 ,进行了百菌清降解试验。试验中发现 ,臭氧初始质量浓度为1.4 mg.L-1时 ,在 0～ 15 min内百菌清残留率快速下降 ,至 15 min时已降至原有量的 4 0 ,之后随着放置时间的延长百菌清的降解程度并无明显增加 ;当臭氧初始质量浓度为 7.0 mg.L-1时 ,5 min后百菌清降解率几乎为 10 0 ;臭氧与百菌清混合后适当的振荡 ,有利于百菌清的降解。试验结果表明 ,臭氧有完全降解百菌清的可能。     

香蕉喷施“碧护”试验总结

为探讨＂碧护＂在香蕉生产上的应用效果,通过碧护0.136%赤·吲乙·芸可湿性粉剂在福建省漳州市香蕉主栽品种天宝高蕉的喷施试验,表明＂碧护＂能显著提高香蕉的抗叶斑病力和抗寒力,消除或减轻田间肥害或药害,促进香蕉平衡生长发育,还可明显提高香蕉果实的外观质量和商品性能,而对蕉株及其生长发育均无任何不良影响。＂碧护＂在香蕉生产上的使用是安全的,可大力推广应用。     

基于HTML文档的WEB图像分类研究

随着信息技术的快速发展和Internet的普及应用，Internet已经成为包含各种信息形式，如文本、图像、视频、音频等的巨大信息资源库。然而由于Web图像从主题、格式，到功能和来源都多种多样，很难用一个统一的标准进行分类。本研究首先从Web页面上图像的功能角度对图像进行初步分类，将其分为链接类、装饰类、广告类和内容类。初步分类可提高Web图像处理的效率和性能，并为它基于Web的应用与研究提供帮助。     

油菜素内酯在黄瓜上的应用效果研究

采用发芽期浸种试验和幼苗期喷施试验 ,研究了油菜素内酯 (BR)不同处理对黄瓜种子萌芽和幼苗生长的影响。以 0 1mg/kg浓度浸种的效果最为显著。相同浓度的油菜素内酯对不同品种影响也有差异。 0 0 1mg/kg浓度喷施的效果最为显著 ,可促进幼苗的营养生长 ,提高幼苗的株高、茎粗和干物质积累量 ,叶面积和壮苗指标也有所增加。     

几丁质固定化菊粉酶的研究

以自制的几丁质作载体，戊二醛作交联剂，用吸附交联法对菊粉酶进行了固定化研究。优化了固定化反应条件，在最适条件下，菊粉酶活力最大收率为３２％。固定化菊粉酶的最适温度为６０－６５℃，比游离酶提高５℃。最适ｐＨ保持不变。固定化酶的热稳定性和对酸碱稳定性都有较明显的改善，将固定化酶装柱进行菊芋汁连续水解试验，操作半衰期达２２ｄ。     

水动力对藻类的作用机理研究

归纳总结近年来国内外关于水动力对藻类生长影响的相关研究报道,针对水动力对藻类的作用机理进行综述。     

溶液化学对高岭土吸附腐植酸影响的实验研究

对溶液化学(pH值,离子强度和溶液组成)如何影响高岭土吸附腐殖物质(HS)的实验,结果表明,溶液化学显著影响有机物在矿物表面覆盖的形成和属性:随pH值的增加,腐植酸(HA)在高岭土上的吸附率降低;随离子强度增加,高岭土对HA的吸附率呈现增加趋势;由于溶液中高岭土的含量腐植酸含量,HA的吸附等温线显示出随HA的增加吸附量增加的趋势。     

壳聚糖对黄瓜保鲜作用的研究

[目的]为黄瓜保鲜寻求一种较好的生物保鲜方法。[方法]研究不同浓度壳聚糖涂膜处理对黄瓜采后生理及保鲜效果的影响。[结果]在整个储藏期间,用不同浓度壳聚糖处理后的黄瓜,与对照相比,有机酸、叶绿素、可溶性糖及Vc含量都极显著增加,失重率极显著降低。其中,用1.0%壳聚糖溶液对黄瓜进行涂膜后的保鲜效果最好,储藏第4天与对照相比,黄瓜的有机酸、叶绿素、可溶性糖及Vc含量分别提高了48.7%、43.0%、23.9%、37.6%,第8天分别提高了76.9%、58.5%、75.0%、103.9%,第12天分别提高了111.8%、92.8%、290.3%、246.5%,而失重率在第4、8、、12天分别下降了63.8%、63.4%、63.2%。同时使黄瓜仍保持良好的感官情况。[结论]壳聚糖是黄瓜安全、有效的生物保鲜剂。     

厦门岛内城市森林改造的研究

厦门岛内山地森林马尾松林占比例大 ,由于树种组成单一 ,林分质量差 ,森林火灾和病虫害严重 ,受松材线虫病危害的马尾松陆续枯死 ,严重影响防护和环保效益的发挥 .急需进行改造 .提出实施改造的原则及树种选择 ,更新方式等若干关键技术问题     

咖啡因在小鼠中的抗凝血作用研究

研究了咖啡因灌胃对BALB/c小鼠尾出血时间(BT)、凝血时间(CT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)和凝血酶时间(TT)等的影响。结果表明:咖啡因显著地延长了小鼠的体内和体外凝血时间,但对APTT、PT、TT值,以及纤维蛋白原含量、PT活性和PT国际标准化比率均没有显著的影响。