[发明专利]面向农机装备远程运维服务网络的服务区域划分方法

权利要求书

1.面向农机装备远程运维服务网络的服务区域划分方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、以小范围的行政区域为标准，对农机装备远程运维服务网络的服务区域进行分割，得到若干个单元区域；确定服务站的数量m及所在的单元区域；

若干个单元区域记为集合I，I＝{I₁，I₂，…，I_i}，I_i表示第i个单元区域；服务站所在的单元区域记为集合Ser，Ser＝{ser₁,ser₂,ser₃,…，ser_m}，其中，ser_m表示第m个服务站所在的单元区域；

所述小范围的行政区域包括：以“县级行政区”为单位或者以“乡级行政区”为单位；

步骤二、获取每个单元区域的维护需求量，明确单元区域的相邻性，确定服务站与各单元区域之间的服务里程；

1)根据历史数据确定各个单元区域的维护需求量，构建单元区域需求矩阵S：S＝[S₁S₂…S_i]；S为1×i矩阵，S_i表示第i个单元区域的需求数量；

2)根据各个单元区域之间的相邻性，建立单元区域相邻矩阵A：

其中，A为i×i矩阵，表示服务区域内i个单元区域任意两个单元区域的相邻性，矩阵A中元素为1时，表示两个单元区域相邻，元素为0时，表示两个单元区域不相邻；

3)测量服务站与各个单元区域的服务里程，构建服务距离矩阵D：

其中，D为m×i矩阵，表示服务区域内各服务站与各个单元区域的距离；

步骤三、根据各服务站服务区域需求的最大差异量最小和总服务里程最小的原则，根据步骤二的关系，结合目标原则建立优化模型：

目标函数为：

约束条件为：

f₁表示最小服务里程；f₂表示各服务站服务区域需求量的最大相差量最小；i和j表示单元区域的编号；I_i和I_j分别表示第i和第j个单元区域；K表示划分之后服务区域的集合；k和n表示划分后的第k个或者第n个区域，k，n∈K；L₁表示一个大于等于单元区域数量的数；表示单元区域和划分后区域的分配变量，当其值为1时，表示单元区域I_i被分配给区域k，反之其值为0；表示划分区域后的单元区域的服务分配，当取值为1时表示k区域内的ser_m对I_i提供服务，反之为0；用于表示区域k内的单元区域I_i到I_j的连续性评估，即判断单元区域I_i是否可以通过若干个处于区域k的单元区域与单元区域I_j连续，如果连续时则为1，不连续时为0；和用于表示整个服务区域的连续性评估，取值为1时表示在划分后的区域k或者n内的任一单元区域都可以通过若干个处于区域k内的单元区域与其他单元区域连续，反之为0；x^k_serm表示划分区域后的服务站分配，当ser_m分配到第k个区域时，取值为1，反之则为0；

对上述构建的数学模型进行求解，根据求解结果进行单元区域划分，得到农机装备运维服务网络的服务区域划分方案。

2.如权利要求1所述的面向农机装备远程运维服务网络的服务区域划分方法，其特征在于：步骤三所述的求解是利用带精英策略的快速非支配排序遗传算法NSGA-II实现的，具体步骤如下；

1)根据各服务站及其服务的单元区域生成编码；

2)设定初始参数：种群数N，交叉概率a_c，变异概率a_v和遗传代数gen；

3)根据服务网络划分的可行性生成初始种群；

4)计算初始种群的适应度函数；

5)执行非支配排序、选择、交叉和变异，得到新的个体；

6)判断新的个体是否满足预定的终止条件，若满足则得到最优解，若不满足则返回步骤5)。