带时间窗的多目标农机跨区协同作业调度方法研究

来源：中国农机化学报杂志2024年第10期北京时间：

作者：郭亚倩, 张璠, 姚竟发, 常淑惠, 孟宇, 于春辉

单位：(1. 河北农业大学信息科学与技术学院，河北保定，071000； 2. 河北省农业大数据重点实验室，河北保定，071000； 3. 河北软件职业技术学院软件工程系，河北保定，071000；4. 河北农业大学继续教育学院，河北保定，071000)

摘要：由于缺少科学合理的优化调度策略，在农收季节多机跨区作业常常出现作业成本高、作业效率低、无法在适宜作业的时间内完成农田任务等情况。针对此问题，在作业时间窗的约束下，以农机作业转移距离最短、调度总成本最低为目标，构建多机多目标跨区协同作业调度模型，设计基于优先级策略的多目标自适应优化调度算法(APRMOGA)。采用双层编码方式对基因进行编码，按照时间窗优先级规则依次分配联合收割机进行作业，产生初始种群；设计基于双层编码的时间窗优先级顺序交叉方法，优先保留开始作业时间早的基因，结合自适应变异概率和精英策略对个体进行选择变换，得到全局最优的Pareto解集。选取河北省内某地区24块农田进行试验验证，结果表明：APRMOGA算法运行效率要高于NSGA-Ⅱ算法；通过APRMOGA算法计算得到的联合收割机作业转移距离和调度总成本比NSGA-Ⅱ算法分别下降23.60%、13.72%。

关键词：农机,时间窗优先级策略,多目标优化,路径规划

基金资助：河北省重点研发项目(21327407D)；河北省高等学校科学研究项目(QN2023062)；河北省自然科学基金项目（C2023204069）