机群协同作业路径动态优化

来源：中国农机化学报杂志2021年第6期北京时间：

作者：姚竟发;刘静;滕桂法;张璠;范晓飞;

单位：河北农业大学机电工程学院;河北农业大数据重点实验室;保定理工学院基础课教学部;河北农业大学信息科学与技术学院;

摘要：随着我国农业机械化不断发展,智能农机应运而生,其作业路径被农机大数据中心实时监测、调控。合理的作业路径不仅可以提高作业效率,而且当车队运行状态或农田环境改变后,能实现精准作业,因此,研究如何动态优化车队协同作业具有十分重要的理论意义和实用价值。以总作业时间和作业时长综合最短为优化目标,同时避免作业冲突,构建机群协同作业路径动态优化模型,设计冲突检测规则,提出一种机群协同作业路径动态优化(DOFOP)算法。试验结果表明,当有农机发生故障时,重新优化后的作业时长、总作业时间比并排作业均减少2.52%,平均作业农田能力AEFC、农田效率FE比并排作业平均提高2.63%、2.59%;当有农机作业速率发生改变时,重新优化后的作业时长、总作业时间比原作业分别降低7.22%、2.73%,AEFC、FE比原作业分别提高7.99%、2.82%;当农田面积发生改变时,重新优化后的作业时长、总作业时间比原作业降低6.26%、0.1%,AEFC、FE比原作业分别提高6.48%、0.1%。当机群作业状态发生改变时,DOFOP算法能有效动态优化机群作业路径,提高机群作业效率,实现机群精准作业。

关键词：智能农机,机群,协同作业,动态优化,作业冲突

基金资助：河北省重点研发计划项目(19227210D、20327403D) 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)