基于区块链的农机跨区域调度模型构建与应用

由于各区域之间的调度策略与农产品种类存在差异使得相互之间难以管理,因此农机跨区域调度呈现无中心的管理模式。且由于区域之间距离较远导致个体农户与调度方之间难以建立信任关系,从而无法充分利用已有的农机资源,难以有效降低各区域农机的购买成本。针对上述问题,该研究构建了基于区块链的农机跨区域调度系统。首先,对农机的调度成本进行分析,建立以农机数量、农机需求量与机手数量为约束条件的农机跨区域调度模型;然后以调度成本最小化为目标,采用基于最短距离的农机跨区域调度匹配方法求解农机调度方案,并通过区块链智能合约自动执行调度匹配算法;最后根据江苏省宜兴市与安徽省广德市的农田与农机数据以及随机生成的调度任务进行仿真试验,并与区域内的调度成本与农机利用率进行对比。结果表明：区块链的去中心化特点可以满足无中心的跨区域调度需求,其身份认证机制与高透明度、不可篡改的技术特性可为用户提供技术上的信任保障。在各区域农机总量充足的情况下,跨区域调度可以减少农机购买成本,并将农机利用率提升至90%,相较于域内调度,跨区域调度的投入成本随着任务数的增加而下降,当任务数为10时,成本下降大约21.3%。研究结果可为农机跨区域调度模式的建立提供科学依据。     

基于Multi-agent技术的露天矿山生产调度系统的优化实现

针对动态变化、复杂非线性的露天矿山生产调度系统引入多智能体技术进行建模优化,将系统分为任务Agent、生产调度Agent、爆破Agent、运输Agent以及破碎Agent五个单智能体。在任务Agent中给出矿山的矿石需求量,运用自适应神经模糊推理系统（ANFIS）和遗传算法（GA）对爆破Agent进行建模优化;破碎Agent根据破碎能力以及破碎需求量对运输Agent进行约束,引入自适应变异程序改进粒子群算法(PSO)对运输Agent进行优化;生产调度Agent协调处理矿石需求量与各生产工艺Agent生产能力之间的矛盾,运用MATLAB软件对模型进行模拟实现。以某露天矿山为例构建露天矿山生产调度系统,建模优化结果表明该方法可行。     

森林防火多出救点应急调度算法

在森林重大火灾应急调度时,要保证在灭火时间最短的前提下使出救点个数尽可能少。当前火灾应急调度模型均是基于目标变量（即需求的灭火资源总量）确定的前提下提出的,但灭火资源所需数量是随时间、气候、地形地貌等变化而变化的,需要结合林火蔓延模型来求解目标变量,进而结合灭火时间最短和出救点个数最少2个约束条件,得出一次性消耗的应急多出救点资源调度的计算方法。以王正非等的林火蔓延模型为基础,在考虑火速、风力、坡度等因素下,得出不同着火时间下灭火资源动态需求量,结合模糊规划方法求解救火时间最短以及出救点个数最少的森林资源火灾应急调度优化出救方案,并给出了仿真案例,旨在为森林扑火行动提供一定的理论和实践指导。图1表5参15     

改进的启发式搜索算法求解农机调度问题

针对农村土地流转形成的大规模土地,提出基于轮盘的启发式搜索(Heuristic search based on roulette,HSBOR)算法和基于最小值的启发式搜索(Heuristic search based on minimum,HSBOM)算法,求解跨区域农机调度问题;构建农机调度模型,设计HSBOR和HSBOM算法的核心思想,并通过模拟试验比较HSBOR、HSBOM算法与基于优先级规则的启发式(Heuristic based on priority rules,HBOPR)算法在调度成本、运行效率上的优劣。结果表明,HSBOM算法在调度成本和运行效率上最优。     

干旱区枸杞滴灌灌溉制度试验研究

以宁夏大田滴灌枸杞为研究对象,分析了不同水分处理条件下滴灌枸杞土壤水分动态、生长量变化及水分对产量品质的影响,基于多因素考虑提出了合理的枸杞滴灌灌溉制度。主要结论有:干旱区枸杞土壤水分变化敏感区域为距树干水平距离40cm处的20~70cm土层,灌水前后土壤含水率变幅在0.2%~4.3%。随灌水量的增加枸杞地径及株高随之增加,而冠幅的变化规律性不强,西侧及南侧的枝条生长量明显高于东侧及北侧。3 750m3/hm2时鲜果产量、干果产量、百粒重、粒度及枸杞多糖含量均最高,干鲜比为1∶4.66,综合认为其水分利用效率最高且品质相对较好。平水偏丰年型(P=40%)条件下枸杞滴灌灌溉制度为灌溉定额为3 750m3/hm2,灌水次数为14次,其中萌芽期灌水1次,营养生长期2次,盛花期、盛果期各4水,秋季生长期灌水3次。     

考虑未来降水的南方水稻灌溉风险决策节水效果分析

提高降雨利用率是节约灌溉用水的一种有效途径。提出了一种考虑未来降水的灌溉风险决策方法,以广西青狮潭灌区为例验证这一方法的节水效果。收集了桂林站2013-2014两年早稻和晚稻生育期逐日对未来7d的气象预报数据和相应时段的气象观测数据,推求了两年淹灌和间歇灌溉两种灌溉模式下采用常规灌溉决策和风险灌溉决策的灌溉制度,并分析了风险决策的节水效果。结果表明,早稻和晚稻平均降低灌水量23.5和21.9mm,节水分别为38.3%和6.7%。采用风险决策可以避免因灌后遇雨造成的灌水浪费,从而减少灌溉用水量、排水量以及灌水次数。     

遗传算法在节水高效灌溉制度优化中的应用——以冬小麦为例

利用遗传算法对非充分灌溉条件下冬小麦的最优灌溉制度设计进行求解,并提出了与之对应的约束条件及处理方法。以我国华北地区某试验站为例来说明该算法及处理方法的可行性。结果表明,该方法能够实现对冬小麦整个生育期灌溉水量进行合理分配,使冬小麦在缺水敏感期内得到充分灌溉,从而达到节约灌溉用水,提高水分利用效率的目的。     

Long-term growth and yield responses of olive trees to different irrigation regimes

The aim of this work was to evaluate long-term effects of different irrigation regimes on mature olive trees growing under field conditions. A 9-year experiment was carried out. Three irrigation treatments were applied: no irrigation, water application considering soil water content (short irrigation), or irrigation without considering soil water reserves and applying a 20% of extra water as a leaching fraction (long irrigation). Leaf water content, leaf area, vegetative growth, yield and fruit characteristics (fruit size, pulp:stone ratio and oil content) were determined yearly. Results showed that growth parameters did not show significant differences as a consequence of applied water. Yield was increased in irrigated trees compared to non-irrigated ones, but little differences between short and long irrigation were observed, only when accumulated yield from 1998 to 2006 was considered. Irrigation did not cause significant differences in fruit size or pulp:stone ratio either. Irrigation regimes similar to those applied in this experiment, under environmental conditions with relatively high mean annual precipitation, does not increase growth, yield or fruit characteristics when compared to rain-fed treatment, and consequently, the installation of a irrigation system could be not financially profitable.     

改进PSO的多目标约束项目进度计划问题研究

在项目进度计划问题的研究中,为实现在多执行模式和多资源约束条件下,对项目活动的执行顺序和执行模式进行合理安排的目标,以使项目工期最短,建立了多目标进度计划的目标函数,确定了约束条件.结合微粒群算法求解该组合优化问题.并通过对标准微粒群算法的改进,引入了交换子和交换序的概念,提高了算法的寻优速度和寻优能力,并结合具体的实例验证了改进算法的有效性.     

计及机器调整和物料运送时间的Job-Shop调度算法

对考虑机器调整时间和物料运送时间的Job-Shop调度问题进行了研究.优化计算时考虑了物料运送时间的作用及其对车间调度的影响,并给出了其求解方法;利用GA、SA与PSO相结合的混合PSO算法解决了Job-Shop调度问题.仿真实例模拟实际工况,对工件的运送、加工和机器调整时间及其相互间的影响进行了分析和计算,并与传统的忽略机器调整时间、物料运送时间以及直接计入工件加工时间的调度方案进行了对比,结果表明提出的方法可行,更加符合实际生产工况.