沙湖原種場基于GPS、GPRS的農機監控調度系統

隨著農機作業范圍的擴大，農機作業信息滯后、時效性差、可用率低，機收的組織者和參與者對信息快捷、準確、詳細的要求難以滿足等問題逐漸突顯，同時目前又缺少有效的農機調度手段，這不僅降低了農機作業的工作效率和作業質量，也造成了農機的不合理配置，導致了資源的嚴重浪費，給農機作業的進一步發展帶來了困難。近年來，隨著無線通訊技術、GPS 和 GIS 的不斷發展，將三者進行集成在精準農業領域中也已有所應用。GPS、SMS 和GIS 技術實現了土樣采集過程中的定位和土壤養分水分的快速測定以及土壤養分速測系統與土壤養分管理決策系統的遠程數據通訊和資源共享。這些研究中的數據采集終端大多是基于單片機，而實際上隨著 PDA 成本的下降，運算能力和存儲能力大幅上升，且越來越多的PDA已集成 GPS 接收機和 GPRS 無線通訊，將 PDA 作為智能終端已成為一種趨勢。研究了實時顯示農機信息和農機行走軌跡歷史查詢等，為農機監控調度提供了更有利的支持。農機調度問題可定義為：對一系列收割點，組織合適的行車路徑，農機有序地通過它們，在滿足收割點的時間窗和所需農機數約束條件下，達到路程最小或收益最高。它在本質上是屬于帶時間窗的多旅行商問題，而帶時間窗的多旅行商問題又是帶時間窗的車輛調度問題的特例。目前，國內對復雜車輛調度問題的研究仍處于起步階段，大多采用啟發式算法來求解 VRPTW。其實針對中小規模的 VRPTW，國外的很多學者提出了一些精確算法，得到了全局最優解，取得了很好的效果。因此本文將精確算法應用于農機調度問題的求解過程中，以取得全局最優解，為農機作業提供一種切實有效的調度手段。