1.面向山地果园机械的最优路径模糊规划方法,其特征是通过模糊综合评价法结合果园作业机械爬坡能力、越野能力、蓄电池大小因素加权改进优化蚁群算法中的信息素,结合果园环境和农用机械的实际状况进行最优路径规划,使山地果园机械高效执行多任务多地点;所述进行最优路径规划的具体步骤为:步骤1:了解山地果园机械需要执行任务的整体地形情况,画出简要任务地点地图,一次标点标出需要完成任务的地点,二次标点标出路况复杂需要考虑山地果园机械性能的点;
步骤2:根据二次标点路况得到评价矩阵
根据山地果园机械的爬坡性能、蓄电性能、越野性能,得到相应的权重D,D=(a1,a2,a3),其中a1表示果园作业机械爬坡能力对果园作业机械在两点间行走的影响,a2表示果园作业机械蓄电能力对果园作业机械在两点间行走的影响,a3表示果园作业机械越野能力对果园作业机械在两点间行走的影响;
步骤3:设出具体数值η1带入蚁群算法运算得到计算的最优路径,与已知最优路径相比,若符合或偏差较小则记录该值,多次取值得到的取值范围,同理可得η2、η3、η4的取值范围;η为模糊数学加权数;
步骤4:通过算子M(Λ,V)算出结果向量E, b1对应η1、b2对应η2、b3对应η3、b4对应η4,根据模糊数学最大隶属度原则确定b1、b2、b3、b4中的最大值,并确定最大值对应的η,根据该η的取值范围分配信息素加权数;
步骤5:设定基本参数蚁群数量m、信息轨迹的相对重要性α、能见度的相对重要性β、信息素持久性ρ、信息素释放常量Q,计算转移概率、存储路径以及更新信息素;一次标点的信息素更新公式为 二次标点信息素更新公式为i为出发点j为目的点,τij为时间t中i到j的信息素强
度,M为蚁群中蚂蚁的数目;
步骤6:判断是否还有尚未访问过的节点集合,若有,则进入步骤5继续计算;反之,则计算得出最后的最优路径。
2.如权利要求1所述的面向山地果园机械的最优路径模糊规划方法,其特征在于,步骤
3具体为:
在一个已知最优路径结果的场景中,有一对二次标点,这对二次标点的评价矩阵为R,通过算子M(Λ,V)算出结果向量为 通过最大隶属度原则,得到b1最大,设出具体数值η1带入蚁群算法运算得到计算的最优路径,与已知最优路径相比,若符合或偏差较小则记录该值,多次取值得到的取值范围,同理可得η2、η3、η4的取值范围。
3.如权利要求1所述的面向山地果园机械的最优路径模糊规划方法,其特征在于,通过影响山地果园机械的因素集U与确定加权数的评判集V得到评价矩阵R,因素集U包括两点间坡度、两点间距离、两点间崎岖度,评判集V包括优、良、中、差。