农业工程学报

作者：陈文明,杨家鑫,汪岸哲,宋春雨,宋琦,魏新华,

关键词：土地平整, 平地, 作业路径规划, 变尺度分步规划策略, 改进蚁群算法

基金：42

为解决传统遍历式平地路径无统筹、无规划、平地铲常满/空载，导致作业效率低及油耗高的问题，提出了一种基于变尺度分步策略-改进蚁群算法的农田平地路径规划方法。基于农田地势高程差值模型，采用改进的蚁群算法规划路径：以大尺度区域为节点，研究信息素挥发系数设置方法、启发函数及信息素构造方法等，以全局路径长短和平地铲综合负载率作为最优路径的判断依据，以实现区域平衡调土路径的智能规划；以小尺度栅格为节点，研究以A*算法规划出的较优路径为参考构建初始信息素浓度，引入路径质量评价系数改进信息素浓度增量，以实现初步平整后的农田全田块精细平整路径规划。仿真结果表明，与蚁群算法相比，基于IACO（improved ant colony optimization algorithm，改进蚁群算法）的区域间路径规划使最大高程差绝对值减少量提高73.97%、作业路径长度缩短5.33%，与蚁群算法相比，基于FIA*ACO（fusion of the improved A* ant colony optimization algorithm，融合改进A*蚁群算法）的栅格间路径规划使作业路径长度缩短2.34%，工作遍历次数减小60.87%；田间试验结果表明，基于IACO的区域间土方平衡作业路径规划，最大高程差减少了0.058 m，5 cm高差分布列增加了4.18个百分点；基于FIA*ACO的栅格间土方均衡作业路径规划，最大高程差减少了0.016 m，5 cm高差分布列增加了2.36个百分点。研究结果对实现平地作业效率和油耗大幅度改善，顺利推进高标准农田建设、减少用工量和碳排放都具有重要意义。/

来源：2026年第4期

《农业工程学报》期刊编辑部

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