计算机应用研究

作者：彭汪忆楠,赖惠成,于逸然,张过,

单位：新疆大学a.计算机科学与技术学院;b.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；

关键词：农业机械,K-means++算法,杨氏双缝实验算法,贪心算法,农机磨损,

基金：科技创新2030—“新一代人工智能”重大资助项目(2022ZD0115803)；新疆天山英才科技创新团队项目(2023TSYCTD0012)；；

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的问题，提出一种高效的任务分配与路径规划算法，基于磨损感知的多农机协同优化方法（wear-aware multi-machine collaborative optimization method，WAMMCO），以提高农业生产效率。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，该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，该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，该算法展现出其可行性、有效性和合理性，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。

来源：2025年第5期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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