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中国农机化学报

中国农机化学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (12): 118-124.DOI: 10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2019.12.21

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异型机群协同作业路径实时优化

姚竟发;刘静;滕桂法;张璠;霍利民;   

  1. 河北农业大学机电工程学院;保定理工学院基础课教学部;河北省农业智能装备技术研究院;河北农业大学信息科学与技术学院;
  • 出版日期:2019-12-15 发布日期:2019-12-15
  • 基金资助:
    河北省自然科学基金项目(G2018204093);; 河北省高等学校科学技术研究项目(BJ2018012)

  • Online:2019-12-15 Published:2019-12-15

摘要: 当采用多台不同型号的农机同时作业时,农机作业速度、作业幅宽均不相同,为避免作业冲突、降低作业成本,首次提出一种异型机群协同作业路径实时优化算法,机群作业过程分为并排作业阶段和剩余农田作业阶段,按照作业速度从大到小,HAMCO算法实时调整机群作业顺序。实验结果表明,在作业20 min后,若农机M_1作业速度从2.5 m/s分别变为2.95 m/s、3.4 m/s、4.5 m/s时,农机M_1分别在第148行反超农机M_2,在第71行、第139行分别反超农机M_2、农机M_3,在第56行、第71行、第142行分别反超农机M_2、农机M_3、农机M_4;在作业15 min后,若农机M_4作业速度从3.8 m/s分别变为2.8 m/s、2.51 m/s、2.1 m/s时,农机M_4分别在第165行被农机M_3反超,在第81行、第166行分别被农机M_3、农机M_2反超,在第57行、第78行、第132行分别被农机M_3、农机M_2、农机M_1反超。剩余农田作业阶段,HAMCO算法可找出18种符合条件的联合收割机组合,农机M_1、农机M_2、农机M_3、农机M_4数量分别为0台、0台、3台、1台时,总作业成本最小,为6.11 kg,农机M_1、农机M_2、农机M_3、农机M_4数量分别为2台、0台、0台、2台时,总作业成本最大,为11.93 kg,最佳机群组合最大可节省油耗5.82 kg。HAMCO算法能实时为机群分配最合理的作业路径,同时确保机群作业成本最低。

关键词: 异型机群, 路径优化, 作业冲突, 实时优化, 作业成本

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