基于遺傳算法的農(nóng)機(jī)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著區(qū)域間農(nóng)機(jī)作業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，農(nóng)機(jī)數(shù)量也在不段增加。人工農(nóng)機(jī)監(jiān)控調(diào)度已經(jīng)不能適應(yīng)此時(shí)農(nóng)機(jī)作業(yè)的發(fā)展趨勢，導(dǎo)致農(nóng)機(jī)作業(yè)效率低、農(nóng)機(jī)分配不均、信息傳達(dá)不及時(shí)和規(guī)劃路線不合理等情況。在信息化不斷發(fā)展的今天，國外發(fā)達(dá)國家開發(fā)研究農(nóng)機(jī)智能控制調(diào)度的時(shí)間較早，在農(nóng)業(yè)機(jī)械上裝配GPS定位，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛的功能，例如精準(zhǔn)播種、施肥和收割等。從上世紀(jì)九十年代開始，隨著我國Internet和GPRS通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，加上互聯(lián)網(wǎng)技

2、術(shù)和GPS定位技術(shù)逐漸成熟，為解決現(xiàn)代化的智能農(nóng)機(jī)控制提供技術(shù)保障。信息大爆炸的時(shí)代已經(jīng)到來。農(nóng)業(yè)信息化已成為我國著重發(fā)展的重要領(lǐng)域，很多學(xué)者也早已對智能農(nóng)機(jī)監(jiān)控調(diào)度展開深入研究，遺傳算法用于計(jì)算車輛最優(yōu)路徑的研究已經(jīng)很多了，而且很成熟，基于此算法用于農(nóng)機(jī)調(diào)度系統(tǒng)的研究也在不斷創(chuàng)新。
　　在此背景下本文開展了對農(nóng)機(jī)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)和遺傳算法的研究，并取得如下成果:改進(jìn)遺傳算法驗(yàn)證其改進(jìn)效果、監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用和校正其監(jiān)控的準(zhǔn)確性等

3、。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)遺傳算法的改進(jìn)與應(yīng)用。本文詳研究調(diào)度策略問題，設(shè)置約束條件、建立目標(biāo)函數(shù)，簡述了遺傳算法的概念和運(yùn)算過程，由于算法本身既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，所以對算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，對算法進(jìn)行改進(jìn)，保留算法優(yōu)點(diǎn)，消除算法的缺陷，通過對比分析改進(jìn)前的傳統(tǒng)遺傳算法驗(yàn)證改進(jìn)效果。設(shè)計(jì)出基于時(shí)間窗的多區(qū)域間、多臺(tái)農(nóng)機(jī)合理的路線規(guī)劃，做到在規(guī)定完成作業(yè)任務(wù)的時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)調(diào)度成本最小化。在系統(tǒng)中的監(jiān)控端錄入收集的調(diào)度因素

4、，通過編程由算法自動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)調(diào)度結(jié)果，生成調(diào)度指令，通過互聯(lián)網(wǎng)或GPRS通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給車載端的機(jī)手。
　　(2)基于WebGIS，開發(fā)農(nóng)機(jī)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)。分析了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)主要分為車載端和監(jiān)控端，每臺(tái)農(nóng)機(jī)配備一臺(tái)智能手機(jī)作為車載端硬件支持，監(jiān)控端是基于Web瀏覽器開發(fā)的企業(yè)級管理系統(tǒng)，用百度地圖(Baidu Map)作為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)地圖設(shè)計(jì)。分析需求，根據(jù)需求，研發(fā)主要系統(tǒng)功能，如采集農(nóng)機(jī)作業(yè)狀況信息、機(jī)手信息管理、農(nóng)機(jī)信息管理