基于K-means++算法与YDSE算法的多农机协同优化
Cooperative optimization of multi-farm machine based on K-means ++ algorithm and ydse algorithm
1. 新疆大学 计算机科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046
2. 新疆维吾尔自治区信号检测与处理重点实验室, 乌鲁木齐 830046

摘要
针对农业生产中农机磨损问题常被忽视,导致任务分配和路径规划不合理,本研究旨在提出一种高效的任务分配与路径规划算法,以提高农业生产效率。本研究提出了一种综合性方法,基于磨损感知的多农机协同优化方法(Wear-Aware Multi-Machine Collaborative Optimization Method,WAMMCO)。首先,开发了一种融合荷兰式拍卖机制和惩罚因子机制的改进K-means++算法,并引入偏置处理,以实现农机工作负荷的均衡分配。其次,基于杨氏双缝实验(YDSE)原理,设计了一种元启发式算法,该算法结合离散化处理和多扰动策略,以优化农机作业路径并寻找最短作业路径。最后,结合贪心算法(GA)和农机的实际磨损情况,实现了农机的高效分配。仿真实验结果表明,在任务分配阶段,本算法比相同偏置约束下的constrained-balanced k-means++算法具有更快的运算速度;在路径规划阶段,与ACO、GWO、BWO、HO等算法相比,本算法在寻找全局最优解和收敛时间上表现更优;在农机分配阶段,不同农机数量下,本算法展现出其可行性、有效性和合理性。本研究为农业生产智能化管理提供了新的技术支持,显著提升了农机作业的综合性能。
关键词
基金项目
科技创新2030—"新一代人工智能"重大项目(2022ZD0115803)
新疆天山英才科技创新团队项目(2023TSYCTD0012)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.10.0416
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2025年第42卷 第5期
发布历史
[2025-03-06] 优先出版
引用本文
彭汪忆楠, 赖惠成, 于逸然, 等. 基于K-means++算法与YDSE算法的多农机协同优化 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (5). (2025-03-06). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.10.0416. (Peng Wangyinan, Lai Huicheng, Yu Yiran, et al. Cooperative optimization of multi-farm machine based on K-means ++ algorithm and ydse algorithm [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (5). (2025-03-06). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.10.0416. )
关于期刊

- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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