[發明專利]一種混養模式下肉雞倉儲式圈舍分配方法

有效

• 申請號: 202010560832.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111882108B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 楊文強;徐君鵬;宋長源;張素君;秦國慶;鄭艷玲;王超;苗青林;史增勇
• 申請（專利權）人: 河南科技學院
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;G06Q10/04;G06Q50/02;G06N3/00
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

1.一種混養模式下肉雞倉儲式圈舍分配方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)對多品種肉雞倉儲式養殖場所存在的約束及要優化的目標進行分析，并抽象為帶約束的數學模型，即考慮到各品種肉雞相同的喂食延時帶來不同程度延時生長的實際，將最小化各品種肉雞生長影響程度的總和為優化目標，其數學模型表示如下：

其中minf(e)為待優化的目標，r為堆垛機喂食路徑的集合，t_ij為堆垛機連續經過兩個待喂食倉位所需要的時間，e_ij為堆垛機在某條路徑下是否連續經過倉位p_i和倉位p_j的標記，g_ir和g_jr分別表示倉位p_i和倉位p_j是否屬于子路徑r，s_r表示堆垛機是否經過路徑r，ξ_jk表示倉位j中品種編號為k的肉雞整個出欄周期的喂食次數，表示品種編號為k肉雞的延時生長因子；

(2)初始化參數：蜘蛛種群規模NP，概率因子PF，最大進化代數MaxGen，進化代數計數器t＝0，采用四維矩陣離散編碼方式初始化雌、雄蜘蛛子種群個體，為將SSO(Socialspideroptimization?algorithm)更好地應用于倉儲式圈舍分配離散優化問題，結合代求問題特點提出四維矩陣編碼方案，矩陣四維分別對應圈舍倉位的列號、層號、巷道號以及肉雞品種編號，矩陣中的元素對應蜘蛛種群中的雌、雄個體，即四維矩陣真實直觀反映了各品種肉雞所占倉位，從而克服了連續編碼帶來的轉換誤差，提高了種群的多樣性，進而提高了算法的優化性能；

(3)全局搜索，t＝t+1；

(4)計算種群中所有蜘蛛個體的權重，并記錄具有最高權重的蜘蛛個體的位置S_best和最優值J(S_best)；

(5)雌性蜘蛛協同進化；

(6)雄性蜘蛛協同進化；

(7)按照高斯婚配半徑，基于多婚配算子進行婚配，具體過程為：

(7-1)從SSO(Social?spider?optimization?algorithm,SSO)的整個進化過程可以得知，其婚配半徑始終保持不變，隨著迭代的進行，將導致有越來越多的雌性個體甚至最差雌性個體處于婚配半徑內，不僅增加了婚配計算的復雜度，而且降低了婚配的質量，將不利于將優良基因遺傳給下一代，引入自適應高斯婚配半徑r_a以動態調整參與婚配雌性蜘蛛個體的數量，使優良基因有更大機會進入子代，r_a的定義由式(12)給出：

其中，N(μ,σ)服從高斯分布[0,1]間的隨機數，μ、σ分別為0.5和0.16，h_jmax、h_jmin分別表示待求問題第j維分量中各維的最大值向量和最小值向量，t為當前進化代數，MaxGen為最大進化代數；

(7-2)婚配是繁殖下一代的一種有效方式，為增加優良基因遺傳的機會，采用多婚配算子引導婚配過程繁殖優良個體，其具體策略為：多個婚配算子均參與婚配，通過比較選出最優子代個體，如果該最優子代個體優于整個種群的最差個體，則替換，否則保持不變；多婚配算子定義如下：

(a)算術婚配算子

(b)平均婚配算子

(c)極值婚配算子

(d)邊界婚配算子

其中，s_im、分別表示雄性個體的第i維及其新生個體的第i維，s_if表示雌性個體的第i維；

(7-3)雄性支配個體具有較強的繁殖能力，處在其高斯婚配半徑r_a內的雌性個體，雄性支配個體將與其發生婚配行為以繁殖后代，婚配過程基于多婚配算子繁殖新個體；

(8)雌雄蜘蛛子種群重構；

(9)如果tMaxGen，則返回步驟(3)；否則，輸出最優解。