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采棉机跨区作业调度算法研究与实现

王玉巍  
【摘要】:随着新疆机采棉面积的不断增大,机采棉公司规模也在不断扩大,采棉机作业服务呈现大范围跨区域的作业模式,传统的采棉机调度管理模式已经不能满足机采棉公司发展需求。车辆监控技术,全球定位技术,无线通信以及计算机技术的日益成熟,为解决采棉机的跨区作业监控调度需求提供了技术支持。 本文以采棉机监控调度系统的平台搭建为主线,详细介绍了采棉机监控调度系统的总体设计思路和功能,并重点对采棉机调度算法进行了研究。 论文就现有的车辆调度算法进行研究,结合银力机采棉公司采棉机跨区作业实际调度需求和现有调度方法,获取影响采棉机跨区作业效率的关键因素,如单车作业能力、作业分区方法、转场时间、里程成本等。根据资源约束、先序约束等条件建立采棉机调度模型。设计一套基于遗传算法的采棉机调度算法,应用于机采棉监控调度平台上,根据监控终端上传的位置及状态信息,结合待作业订单生成调度方案,由调度中心操作人员调整并确认方案,系统将调度结果通过通信网络传送到相应的采棉机终端,从而实现采棉机合理调度。 以采棉机调度模型为基础,本文开发了采棉机监控调度系统。系统由采棉机监控终端、通信网络、监控调度中心组成。监控终端包括单片机、全球卫星定位系统(GPS)模块和通用分组无线服务(GPRS)模块,由GPS定位模块对采棉机自动定位,GPRS模块完成车辆状态信息的发送和调度信息的接收;同时监控终端连接机采棉的各种信号线,对采棉机进行工况和安防监控。监控调度中心的软件系统实现采棉机监控程序和调度算法程序,并采用地理信息系统(GIS)和Google Map相结合把采棉机显示在遥感影像地图上,实现作业位置与状态监控、调度决策生成、路径回放、应急报警等功能。 采棉机监控调度系统不仅能够有效的解决采棉机跨区域作业的实时监控和调度问题,而且能够适应大区域、多机同时操作。设计的监控调度系统经银力机采棉公司农机管理人员验证能有效地加强采棉机的调度和管理,提升了采棉机作业效率。


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