Mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių maršrutų problemas galima išspręsti naudojant patobulintas dirbtines bičių kolonijas (IABC), kad būtų sudaryti optimalūs maršrutai, siekiant sumažinti energijos suvartojimą ir kitus apribojimus, atsirandančius naudojant elektrines bevieles transporto priemones su guminėmis padangomis (ETRV). Kreditas: Yinan Guo, Kinijos kalnakasybos ir technologijos universitetas (Pekinas) Gamtos pasaulis veikia pagal algoritmus, todėl mokslininkai nusprendė naudoti vieną iš darbščiausių pasaulyje gyvūnų – naminę bitę – kaip pagrindą nustatydami energiją taupančius maršrutus elektrinėse bevielėse transporto priemonėse su guminėmis padangomis (ETRV).
Bitės yra veiksminga, neatsiejama ir tvarkinga gyvūnų karalystės dalis, nors išmokimas sustoti ir užuosti rožes nėra vienintelis dalykas, kurį galime pasiskolinti iš bičių. Bičių maisto ieškojimas gali būti naudinga priemonė, padedanti išsiaiškinti geriausius ir energiją taupančius elektrinių bevikščių transporto priemonių su guminėmis padangomis (ETRV), kurios yra labai svarbi kasybos ir transportavimo įranga, maršrutus.
ETRV apribojimai apima pernelyg didelį energijos suvartojimą, galimas eksploatavimo saugos problemas ir kontrolės stoką, kai atsižvelgiama į krovinio dydį, nuolydį ir transporto priemonės vengimą. Išsiaiškinus, kokius maršrutus gali nuvažiuoti šios transporto priemonės, naudojant patobulintą dirbtinių bičių šeimų (IABC) algoritmą, galima sumažinti galimas problemas ir kartu sumažinti transporto priemonės energijos sąnaudas.
Tai turi teigiamų pasekmių ne tik ekonominiu ir aplinkos požiūriu, bet ir gali pagerinti bendrą transporto priemonių saugą ir veikimą, kad būtų pažangesnė ETRV ateitis.
Tyrėjai paskelbė savo rezultatus m Sudėtingų sistemų modeliavimas ir modeliavimas.
„Eksperimentiniai keturių realaus pasaulio atvejų rezultatai rodo, kad patobulintas dirbtinių bičių kolonijų algoritmas (IABC) pranoksta kitus lyginamuosius algoritmus, o specialūs jo trijų etapų dizainai veiksmingai išvengia ankstyvos konvergencijos ir pagreitina konvergenciją“, – sakė Yinan Guo, tyrinėtojas ir knygos autorius. studija.
IABC nėra vienintelis šiame tyrime išbandytas algoritmas, nors atrodė, kad jis yra pats veiksmingiausias nustatant energiją taupančius maršrutus. Kiti kolonijų modeliai, kuriuos tyrėjai naudojo siekdami nustatyti, koks maršrutas gali būti veiksmingiausias, apima dalelių spiečiaus optimizavimą, kuris naudoja atsitiktinai parinktą (stochastinę) spiečiusių agentų socialinę sąveiką, kad būtų ieškoma geriausio sprendimo tam tikroje erdvėje.
Kiti naudojami algoritmai yra genetiniai algoritmai, kuriuose problemų sprendimui naudojama „natūralios evoliucijos“ teorija ir skruzdžių kolonijų optimizavimas, kuris idealiu atveju ras trumpiausią kelią į sprendimą.
Parametrai buvo nustatyti tarp visų keturių algoritmų, naudojamų siekiant užtikrinti teisingą palyginimą, įskaitant gyventojų skaičių, maksimalų skaičių, dalyvaujančių kaimynystės paieškoje, ir svorį. Dirbtinei bičių šeimai (ir kitiems šeimų modeliams) pavesta ieškoti maisto šaltinio. Geriausias ir mažiausiai energetiškai brangus būdas, kuriuo naudojasi dirbtinės bitės, greičiausiai yra geriausias ir mažiausiai energijos reikalaujantis pasirinkimas ETRV.
IABC yra trys strategijos: adaptyvi bičių kaimynystės paieška (tų, kurios eina į maisto šaltinį ir grįžta į avilį ir šoka), prisitaikanti atrankos tikimybė stebėtojams (tiems, kurie vertina informaciją apie nektarą per dirbančių bičių šokį) ir žiniomis pagrįsta inicijavimas skautiškoms bitėms (dirbamos bitės, kurių maisto šaltinis buvo apleistas ir ieško naujo maisto šaltinio).
„IABC pasiekia konkurencingiausią sprendimą visais atvejais ir yra žymiai geresnis nei jo variantai. Tai įrodo, kad trys naujai sukurtos strategijos yra naudingos norint efektyviai pagerinti algoritmo našumą”, – sakė Guo.
Norint išspręsti elektromobilių maršruto nustatymo problemą, reikia atsižvelgti į krovinio dydį, nuolydį, energijos suvartojimą, transporto priemonės vengimą ir vairavimo būseną, o prisitaikanti kaimynystės paieškos strategija padeda bitėms nukreipti tinkamiausią vietą. Žiūrovai koreguoja maisto šaltinių pasirinkimą pagal kokybę ir evoliucijos efektyvumą, o skautai padeda pagerinti konvergencijos efektyvumą ir gyventojų įvairovę, kurdami geresnius sprendimus gyventojams.
Lyginant galima aiškiai matyti netiesiogines paraleles tarp bičių, ieškančių geriausio maršruto, kad pasiektų savo maistą, ir ETRV, pasirenkančio efektyviausią energiją. Didėjant paslaugų mazgų skaičiui, paieškos erdvė smarkiai išplečiama, o algoritmų veikimas blogėja. Veiksmingiausias sprendimas yra 15 aptarnavimo mazgų sustojimų, tarp mazgų turint tam tikrą modelį, kuris turėtų sumažinti anglies dvideginio išmetimą ir energijos suvartojimą.
Nors mokslininkai rado pažadą panaudoti IABC, kad išspręstų kai kurias ETRV nukreipimo problemas, būsimasis darbas apima nevienalyčių TRV su kintamomis transporto priemonėje įtaisytomis galiomis planavimą. Tai padės pašalinti kai kurias problemas, susijusias su energijos suvartojimu, į kurias IABC ne visiškai atsižvelgia, pvz., ribotas kreiserinis gebėjimas, greičio reguliavimas ir kelio sąlygos. Tai sudėtingos problemos, kurias reikia išspręsti naudojant bet kokį algoritmą, tačiau IABC atlikto parengiamojo darbo gali pakakti tyrimams ateinančiais metais.
Daugiau informacijos: Yinan Guo ir kt., Mažo anglies dioksido kiekio maršrutas, pagrįstas patobulintu dirbtinių bičių kolonijų algoritmu, skirtu elektrinėms bevikšėms transporto priemonėms su guminėmis padangomis, Sudėtingų sistemų modeliavimas ir modeliavimas (2023). DOI: 10.23919/CSMS.2023.0011
Teikia Tsinghua universiteto leidykla
Citata: Bitės ir ETRV: mažai tikėtinas gamtos pasaulio ir elektrinių bevikščių transporto priemonių su guminėmis padangomis atitikimas (2023 m., rugpjūčio 8 d.), gauta 2023 m. rugpjūčio 8 d. iš https://techxplore.com/news/2023-08-bees-etrvs- match-up-natural-world.html
Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.
