农业机械调度算法改进研究

导语：农业机械调度算法改进研究一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

摘要：为适应我国农业经营的规模化现代化，农机服务模式亟需改进，以提高农机具的利用率，降低调度成本。但是，由于我国农机发展区域不平衡，传统农业机械调度技术人才匮乏，过度依赖人为经验，从而导致农机资源调度不合理，制约着农业现代化的发展进程。本文分析了当前农业机械调度存在的问题，详细介绍了农业机械调度算法的研究现状，并提出了具体的改进措施，为我国农业机械调度提供丰富的经验和强有力的技术支持，最终推动和实现我国农业现代化发展。

关键词：农业机械；调度；问题；算法改进；研究

我国自古以来就是一个农业大国，农业的发展促进国家经济水平的发展，影响我国在国际上的地位。近年来，随着我国农业现代化的快速发展，同时相关政策的引导，使得农村劳动力出现大量转移。对此，农业生产对农业机械的依赖越来越明显。

1当前农业机械调度问题和意义

1.1农业机械调度问题。农业机械调度的根本目的，不仅是为了将农机车辆分配给各个用户使用，更多的都是结合用户对时间、成本等问题的要求。当前，传统的“一对一”运营理念已无法满足社会发展的需求。为实现用户和农机厂厂主双方的互利共赢，亟需选择一条既满足用户需求，又降低成本的农机调度方案。不过，在农机调度实际过程中，受到任务数量、农机数量及距离等因素的影响，同时，还受到农田的位置、大小等影响，同时还要将周围农作物是否需要农机收割、地区道路情况、交通状况等因素进行综合考虑，这些因素阻碍农业机械调度在实践中的应用[1]。在管理农机资源中，农机调度问题是最为重要的一个环节，农机总调度中心是农机调度的核心单位，主要通过三个方面管理和调控各个区域中农机站的资源，确保实现智能化、规范化、信息化管理。1在农业机械作业时，能够实时监测机械的地理位置和行驶状态，掌握具体的信息，以便能够及时与其他作业点的农机进行协同作业；2在农机执行作业任务时，有效地识别农机的工作状态，工作中一旦出现异常，能够及时报警，降低安全事故发生率，确保农机手的安全；3对各个农机合作社的农业机械实行实时动态监测，宏观调控农具，提高调度水平和信息管理水平，提高农机工作效率，降低作业成本，减少农户损失，为农业机械调度提供科学依据[2]。1.2农业机械调度的意义。伴随网络通讯技术的快速发展，带动农业科技的大力发展，农业自动化、信息化水平不断提高，推动农业生产和精细化农业的发展。在农机作业管理中，科学合理的进行农机调配，有助于解决农机作业信息的滞后性问题，合理调配农机资源，提高农机的工作效率。1对农机资源实现科学管理，监督动态。当前我国农业现代化建设发展处于起步阶段，在我国大多数地区，农机发展区域不平衡。因此，农机资源调度中导致投入成本高、农机资源利用不合理、作业效率低。不利于相关部门对农机作业数据的掌握，从而无法准确及时的进行调度。2有助于提高农机作业效率和农机利用率。农机服务组织在农忙时节可及时掌握农机局的分布和工作状态，准确的统计农机资源，根据农业作业任务、面积、位置等信息，合理的调配农机安排作业，并制定最佳作业方案，以高效完成工作，提高农机资源利用率。3提高农机社会化服务水平，促使农机服务实现产业化和市场化，实现农机手与农户之间的对接，方便农机跨区作业，降低成本投入，实现大范围的资源优化引导，加强农机社会化服务深邃平，提升对外作业服务竞争力，推动规模化经营[3-5]。

2农业机械调度算法的研究现状

关于农机调度的研究，国外专家学者提出一些相关算法，并取得良好的效果，例如VRP方法解决农业车队管理问题，运用科学合理的方法，控制作业任务，规划农机路线。关于农业生产，被Nakamura分为两个阶段，首先采用优先级原则分配农机资源，其次利用遗传算法合理调度农机，制定农机作业方案，提高农机资源的利用率和工作效率。伴随智能算法课题研究的不断深入，国内学者采用启发式算法，利用GIS、GPRS和全球定位系统等设计农机监控调度系统，以实时获取农机作业信息，并制定科学合理的监控调度。此外，利用遥感技术，推演农作物的成熟期，结合3S技术改进的遗传算法，并以此建立农机时空调度模型。

3农业机械调度问题中算法改进对策

农业机械调度算法性能，通常指对算法在高效率与低存储量的需求。其中，效率是指算法执行时间，存储量指的是算法执行过程中，程序所需的存储空间最大值，高效率与存储量之间有着紧密的关系。衡量算法效率，有事后统计法与事前分析法两种方法，前者的缺点是必须执行程序，算法的本质被其他因素掩盖。后者是从整个算法中选取基本操作为基准，根据这个基本操作的运行时间，计算整个程序的运行时间。算法的执行时间与策略、问题规模、程序语言、编译程序代码的质量及执行指令的速度有着紧密的关系。传统农机调度算法，以农机xy坐标和农田xy坐标为参数计算损耗，这种基于时窗的遗传算法，在农机和农田固定不变的情况下所求解，为全局最优解，但是一旦农田或者农机动态变化必然影响全局最优解，另外重新调度条件的设置需要结合农机服务组织的实际情况。在实际生活中，随着时间的变化，农机服务请求也会变化，传统算法设定的农机和农田的数量固定，调度完成后，所有农机返回农机站，如果在所有调度任务完成后，再对新的农机服务请求执行调度，这样增加了农机回站和再出站的损耗。由此，结合3S技术改进农机调度算法，以农机GPS坐标和农田作业点GPS作为参数，调用GIS地图进行计算，计算两点间的路程，再通过路程除以速度，算出时间损耗，这种算法确保数值更准确，在实际生活中也更具有应用价值。基于3S技术的农机调度算法，一旦满足重新调度条件，就会对生于待作业点与可调度农机进行重新的调度，当出现新的农机服务请求时对原有调度策略进行修正，极大的降低损耗[6-8]。

4结论

我国作为农业大国，多数地区采用联产承包责任制，从而导致生产经营分散、组织化作业程度低。伴随农业现代化加快进程，农业生产对农业机械越来越依赖，推动农机跨区作业模式的发展。本文析当前农业机械调度问题和意义，介绍农业机械调度算法的研究现状，最后就算法改进提出具体的对策，构建完善的农业大数据平台，以减少农机的盲目流动，提高农机利用率，增加经济效益。

参考文献：

[1]杨琛，糜亮，高鹏飞，等.浅谈我国农业机械化现状及发展趋势[J].南方农机，2019，50(7)：19.

[2]闫威.浅谈我国农业化现状及农业机械技术的发展趋势[J].科技与创新，2016(24)：43.

[3]王祎娜，冯开文.国外农机合作社的实践经验[J].山西农经，2016(9)：7-9.

[4]王雪阳，苑侗侗，苑迎春.改进的启发式搜索算法求解农机调度问题[J].湖北农业科学，2016，55(16)：4280-4282.

[5]李国韬.浅谈我国农业机械化现状及发展[J].河北农机，2015(4)：30-31.

[6]杨玲玲.浅谈农业机械维修中要注意的问题探讨[J].农民致富之友，2014(15)：81.

[7]王奎山，唐明霞，程玉静，等.我国农业机械化发展现状及对现代农业发展的作用[J].现代农业科技，2016(21)：142-143+146.

[8]高威.农机紧急调配技术研究[D].保定：河北农业大学，2014.

作者:李作山 单位:绥化学院