[發(fā)明專利]一種基于改進(jìn)蟻群算法的牧場(chǎng)保養(yǎng)方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211512492.3
• 申請(qǐng)日: 2022-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115860297B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張夢(mèng)瑤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工商大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/047
• 分類號(hào): G06Q10/047;G01S19/42;G01S19/39;G06Q10/0631;G06Q50/02;G06N3/006;H04W4/021
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 趙銀萍

1.一種基于改進(jìn)蟻群算法的牧場(chǎng)保養(yǎng)方法，其特征在于，所述牧場(chǎng)保養(yǎng)方法包括：

利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取牛群的行動(dòng)軌跡，并通過(guò)所述行動(dòng)軌跡獲取牛群在牧場(chǎng)內(nèi)所偏好的多個(gè)節(jié)點(diǎn)；

利用改進(jìn)后的蟻群算法模型獲取節(jié)點(diǎn)之間的最短距離以及基于所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)放牧路徑，并根據(jù)最優(yōu)放牧路徑進(jìn)行牛群數(shù)量進(jìn)行設(shè)置，獲得符合最優(yōu)放牧路徑的牛群數(shù)量；

利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)和管理員終端監(jiān)控牛群放牧情況，并進(jìn)行牛群放牧信息管理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述牧場(chǎng)保養(yǎng)方法，其特征在于，利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取牛群的行動(dòng)軌跡，并通過(guò)所述行動(dòng)軌跡獲取牛群在牧場(chǎng)內(nèi)所偏好的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括：

利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取牛群的行動(dòng)軌跡，并實(shí)時(shí)采集牛群在一個(gè)放牧地點(diǎn)停留的時(shí)間長(zhǎng)度；

當(dāng)所述牛群在一個(gè)放牧地點(diǎn)停留的時(shí)間超過(guò)預(yù)設(shè)的時(shí)間閾值時(shí)，設(shè)定該放牧地點(diǎn)為牛群偏好節(jié)點(diǎn)；

將所述牛群偏好節(jié)點(diǎn)在衛(wèi)星定位系統(tǒng)監(jiān)控的牧場(chǎng)地圖內(nèi)進(jìn)行標(biāo)記，獲取牛群在牧場(chǎng)內(nèi)所偏好的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述牧場(chǎng)保養(yǎng)方法，其特征在于，所述改進(jìn)后的蟻群算法模型如下：

其中，表示目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i至待選節(jié)點(diǎn)j之間的距離放大函數(shù)；d_je表示待選節(jié)點(diǎn)j與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i之間的歐氏距離；d_se表示牛群出發(fā)節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i之間的歐式距離；ω和λ分別表示距離放大系數(shù)；D_max和D_min分別表示目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i與所有可選擇的待選節(jié)點(diǎn)j之間的最大距離值和最小距離值；η_ij表示蟻群算法中距離啟發(fā)式函數(shù)；且有：

其中，d_ij表示目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i至待選節(jié)點(diǎn)j之間的歐氏距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述牧場(chǎng)保養(yǎng)方法，其特征在于，所述改進(jìn)后的蟻群算法模型的獲取過(guò)程如下：

步驟1、提取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i至待選節(jié)點(diǎn)j之間的歐氏距離d_ij；其中，所述歐氏距離d_ij如下：

其中，q表示放大系數(shù)；

步驟2、利用步驟1中的公式(1)和公式(2)進(jìn)行聯(lián)立計(jì)算，計(jì)算過(guò)程如公式(3)至公式(5)所示：

步驟3、利用步驟2的(3)至公式(5)進(jìn)行聯(lián)立結(jié)算，獲取距離啟發(fā)式函數(shù)η_ij如下：

其中，表示目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i至待選節(jié)點(diǎn)j之間的距離放大函數(shù)；d_je表示待選節(jié)點(diǎn)j與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i之間的歐氏距離；d_se表示牛群出發(fā)節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i之間的歐式距離；ω和λ分別表示距離放大系數(shù)；D_max和D_min分別表示目標(biāo)節(jié)點(diǎn)i與所有可選擇的待選節(jié)點(diǎn)j之間的最大距離值和最小距離值；η_ij表示蟻群算法中距離啟發(fā)式函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述牧場(chǎng)保養(yǎng)方法，其特征在于，利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)和管理員終端監(jiān)控牛群放牧情況，并進(jìn)行牛群放牧信息管理，包括：

利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)牛群的行進(jìn)節(jié)點(diǎn)位置和路徑，并將所述牛群的行進(jìn)節(jié)點(diǎn)位置和路徑發(fā)送至管理員終端進(jìn)行顯示；

所述管理員終端在收到衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的牛群的行進(jìn)節(jié)點(diǎn)位置和路徑后，將所述牛群的行進(jìn)節(jié)點(diǎn)位置和路徑與牛群在牧場(chǎng)內(nèi)所偏好的多個(gè)節(jié)點(diǎn)和最優(yōu)放牧路徑進(jìn)行比較；

判斷牛群的行進(jìn)節(jié)點(diǎn)位置和路徑與牛群在牧場(chǎng)內(nèi)所偏好的多個(gè)節(jié)點(diǎn)和最優(yōu)放牧路徑是否對(duì)應(yīng)，并在牛群的行進(jìn)節(jié)點(diǎn)位置和路徑與牛群在牧場(chǎng)內(nèi)所偏好的多個(gè)節(jié)點(diǎn)和最優(yōu)放牧路徑不對(duì)應(yīng)時(shí)進(jìn)行報(bào)警。