基于混合变邻域的自动化滴灌轮灌分组算法

摘要：

为了解决自动化滴灌轮灌分组手工计算效率低的问题.该研究分析比较自动化滴灌与手工控制滴灌问题特征和划分原则,构建以轮灌组流量均衡为目标的数学模型,模型以流量标准差最小为目标函数,以流量差、压力差和离散度指标等为约束条件,以支管数量、流量大小和轮灌组数为决策变量,并提出一种基于混合变邻域的GSRV-GA算法进行模型求解.算法通过设计罚函数以及子代修复算法来解决工程约束以及交叉变异产生的非法解问题,然后将选择算子结合模拟退火机制以避免优化解陷入局部最优.为了提高算法搜索精度,设计基于流量和位置调整的2种邻域结构,通过变邻域搜索来强化遗传算法的搜索能力.对新疆某团场灌区工程进行实例优化分析,求解的最小标准差为10.03 m3/h,算法在350代左右实现收敛,求解时间为2504.53 s.在3组不同规模的案例中求解最小标准差分别为15.18、13.93和7.52 m3/h,在1～5个支管堵塞抖动试验中离散度指标均达到1.该模型和算法可为后续挖掘自动化滴灌节水技术提供研究基础.

关键词：自动化、滴灌、轮灌组、优化算法、遗传算法、模拟退火、变邻域算法

所属期刊栏目：38

分类号：TP182(自动化基础理论)

资助基金：国家自然科学基金61962053

在线出版日期：2022-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：155-162