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《河南大学》 2016年
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农村信息化中农机调配策略及调配算法研究

周三琦  
【摘要】:伴随着中国城镇化进程的不断加快,广大农村传统农田作业方式也随之发生着变化。同时,农田块作业对农机服务也提出了新的要求。在市场经济环境下,农机主期望用最低的成本投入,得到最大经济收益,怎么样达到这个目标,是解决农机主选择农机首要考虑因素。传统的农机作业形式,还是依赖农机主以往的经验和个人喜好来选择要作业的农田块,并不能保证每次作业都是科学合理和利益最大化;另外一种途径,依靠农村社区收集和管理农田块作业信息,向农机主发布作业需求信息,农机主被动等待农机作业任务,缺乏主动性。研究农机主选择农田作业和农村社区主导的农机调配作业具有很强的现实意义。通过分析调配问题,以能够为农机主提供合理的农机调配方案为目的,研究农机调配策略和农机调配算法。本文主要内容如下:1)分析了两种农机调配问题,建立了基于农机主选择的调配模型分析当前农村对农机需求,分析了两种农机调配问题。第一个是基于农机主选择的农机调配问题,客户向服务端反馈自己当前的农机信息和农田块信息,服务端经过调配分析,反馈农机主调配方案供农机主选择;第二个是农村社区为主导的应急调配问题,主要为应对即将到来的极端自然天气对农作物收获的影响,提出及时有效的农机调配方案,降低农田损失,完成应急农田任务。基于农机主选择的农机调配问题分析基础上,建立了基于农机主调配模型。2)基于农机主选择的农机调配模型,提出了相应的农机调配策略为了达到基于农机主选择的农机调配模式低成本高收益的目标,本文首先分析农机作业中各种影响因子,并建立了农机调配收益模型;紧接着研究了并行任务、可行调配路线图和组合调配规则,根据农作物成熟时间窗,对农田作业点分层,构造出可行调配路线图,再结合组合调配规则,生成调配路线。3)构造了农机调配算法农机主有多辆农机同时作业的情况,提出了组合协同调配算法和启发式规则调配算法。组合协同调配算法主要针对当前农田块作业时间窗情况,当前农机主能否提供出符合要求的农机作业能力而提出的;启发式规则调配算法主要是针对当前农机作业状况,将当前的作业信息从新规划,生成新的农机调配路径。4)算法实验分析对农机主调配算法进行实验分析。模拟当前待作业农田块信息和农机信息,结合提出的算法,得到路径可行解供农机主选择。综上所述,本文概述了相关调配技术,比较系统地分析了当前农村农机调配问题,针对这些问题,提出了农机调配策略和调配算法并进行了实验分析。对现实中农机作业有着较强的理论指导和借鉴意义,同时也为其他调配问题提供了参考。
【关键词】:调配策略 并行任务 调配模式 调配算法
【学位授予单位】:河南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S232
【目录】:
  • 摘要4-6
  • ABSTRACT6-11
  • 1 绪论11-17
  • 1.1 研究背景及意义11-13
  • 1.2 国内外研究现状13-14
  • 1.3 研究目标及内容14-15
  • 1.4 论文组织结构15-17
  • 2 调配技术概述17-25
  • 2.1 图搜索算法17-21
  • 2.1.1 图搜索简介17-18
  • 2.1.2 盲目式搜索18-20
  • 2.1.3 启发式搜索20-21
  • 2.2 常见调度问题21-23
  • 2.2.1 车辆调度21-22
  • 2.2.2 生产调度22
  • 2.2.3 电梯调度22-23
  • 2.3 调度算法23-24
  • 2.3.1 基于规则的调度算法23
  • 2.3.2 基于运筹学23-24
  • 2.3.3 智能调度算法24
  • 2.4 本章小结24-25
  • 3 农村农机调配问题分析25-31
  • 3.1 基于农机主选择的农机调配问题分析25-27
  • 3.1.1 调配问题特点26
  • 3.1.2 调配的目标26-27
  • 3.2 农村社区主导的应急农机调配问题分析27-29
  • 3.2.1 应急调配问题特点28
  • 3.2.2 应急调配的目标28-29
  • 3.3 本章小结29-31
  • 4 农机调配策略与调配算法研究31-43
  • 4.1 基于农机主选择的模型建立32-36
  • 4.1.1 影响因子分析汇总32-35
  • 4.1.2 模型建立35-36
  • 4.2 农机调配策略研究36-40
  • 4.2.1 并行任务36-37
  • 4.2.2 可行调配路线图37-39
  • 4.2.3 组合调配规则39-40
  • 4.3 农机调配算法研究40-42
  • 4.3.1 组合协同调配算法40-41
  • 4.3.2 启发式规则调配算法41-42
  • 4.4 本章小结42-43
  • 5 算法实验分析43-51
  • 5.1 实验数据的获取43-44
  • 5.2 农机调配策略分析44-45
  • 5.2.1 并行任务44
  • 5.2.2 调配路径生成44-45
  • 5.3 调配算法实验结果45-48
  • 5.3.1 DM1的实验结果45-46
  • 5.3.2 DM2的实验结果46-48
  • 5.4 两种算法实验结果分析48
  • 5.5 本章小结48-51
  • 6 总结与展望51-53
  • 参考文献53-57
  • 致谢57-59
  • 攻读学位期间发表的学术论文与参加的项目59-60

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