發(fā)布時間：2020-11-21 04:14

　　 國內(nèi)農(nóng)機發(fā)展存在區(qū)域的不平衡性,由于農(nóng)業(yè)信息化程度整體較低,傳統(tǒng)的農(nóng)機調(diào)配方式中由于技術(shù)的匱乏以及對人為經(jīng)驗的依賴,導(dǎo)致了農(nóng)機資源調(diào)度不合理、資訊發(fā)布不及時等一系列問題,從而制約了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。實現(xiàn)科學(xué)合理的農(nóng)機調(diào)度即為目前農(nóng)機服務(wù)組織急需解決的難題。其次,目前信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的融合已逐步進入了新的階段。近年來基于我國自主研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一些產(chǎn)品已經(jīng)基本成形,并廣泛應(yīng)用于森林防火、海洋漁業(yè)、電力調(diào)度、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。隨著北斗系統(tǒng)的全面建成以及國家大力展開的惠農(nóng)政策力度的加強,為農(nóng)機智能調(diào)度的實行提供了有力的經(jīng)驗和技術(shù)支持。農(nóng)機調(diào)度問題實質(zhì)上屬于多目標組合優(yōu)化問題。本文針對跨區(qū)作業(yè)的農(nóng)機調(diào)度相關(guān)問題進行分析,結(jié)合農(nóng)機調(diào)度特點,提出了一種基于改進遺傳算法的農(nóng)機跨區(qū)作業(yè)調(diào)度方法。同時,結(jié)合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù),完成了農(nóng)機跨區(qū)作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計。本文主要研究工作如下:(1)通過對農(nóng)機調(diào)度特點進行分析,結(jié)合農(nóng)機調(diào)度業(yè)務(wù)流程,完成了農(nóng)機調(diào)度輔助決策模塊設(shè)計,為農(nóng)機調(diào)度篩選出可利用農(nóng)機資源。由于傳統(tǒng)分解法和整體法處理農(nóng)機調(diào)度問題時不能得到全局最優(yōu)解,本文采用現(xiàn)代啟發(fā)式全局優(yōu)化方法進行求解,對現(xiàn)有車輛調(diào)度算法進行分析比較,提出了一種改進的遺傳算法來解決農(nóng)機調(diào)度問題,生成合理的農(nóng)機調(diào)度方案。(2)為了實現(xiàn)農(nóng)機作業(yè)成本最小且出行農(nóng)機數(shù)量最少的優(yōu)化目標,搭建了農(nóng)機調(diào)度問題模型。針對所要求解的農(nóng)機調(diào)度問題,提出一種合適的染色體編碼方式和一種改進的路徑交叉算子,同時對自適應(yīng)遺傳算子進行改進,使算法可以有效的避免局部最優(yōu),最終能夠很好的實現(xiàn)全局收斂。最后通過算例結(jié)果分析驗證了本文中農(nóng)機調(diào)度算法的有效性及可行性。(3)以農(nóng)機調(diào)度模型為基礎(chǔ),完成農(nóng)機跨區(qū)作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計。將其分為農(nóng)機車載終端、通信網(wǎng)絡(luò)和調(diào)度中心三部分,并介紹了系統(tǒng)工作過程,完成對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。根據(jù)系統(tǒng)軟件功能需求,結(jié)合本文改進的遺傳算法,分別完成信息管理模塊、農(nóng)機調(diào)度模塊和GIS功能模塊的設(shè)計。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S220
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景、目的及意義
        1.2.1 課題研究背景
        1.2.2 研究的目的和意義
    1.3 相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 農(nóng)機調(diào)度研究現(xiàn)狀
        1.3.2 農(nóng)機調(diào)度算法研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 農(nóng)機調(diào)度算法分析
    2.1 農(nóng)機調(diào)度問題分析
    2.2 農(nóng)機調(diào)度輔助決策模塊設(shè)計
        2.2.1 農(nóng)機調(diào)度業(yè)務(wù)流程
        2.2.2 農(nóng)機調(diào)度輔助決策模塊
    2.3 農(nóng)機調(diào)度算法的選取
        2.3.1 現(xiàn)有農(nóng)機調(diào)度算法
        2.3.2 農(nóng)機調(diào)度處理方法選擇
        2.3.3 遺傳算法
    2.4 農(nóng)機調(diào)度相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
        2.4.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BDS
        2.4.2 地理信息系統(tǒng)GIS
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于遺傳算法的農(nóng)機調(diào)度問題的求解
    3.1 農(nóng)機調(diào)度問題描述
    3.2 農(nóng)機調(diào)度問題數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 模型假設(shè)
        3.2.2 模型的建立
    3.3 改進遺傳算法設(shè)計
        3.3.1 染色體編碼
        3.3.2 遺傳操作設(shè)計
        3.3.3 遺傳算法實現(xiàn)過程
    3.4 仿真算例與結(jié)果分析
        3.4.1 算例假設(shè)
        3.4.2 結(jié)果分析
        3.4.3 算法有效性分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 農(nóng)機跨區(qū)作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)設(shè)計原則
    4.2 農(nóng)機調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
        4.2.2 系統(tǒng)運行過程
    4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
    4.4 農(nóng)機調(diào)度系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.4.1 信息管理模塊
        4.4.2 農(nóng)機調(diào)度模塊
        4.4.3GIS功能模塊
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 進一步研究展望
致謝
參考文獻

【參考文獻】

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本文編號：2892505