带时间窗农机调度问题模型及算法研究

发布时间：2023-02-22 20:21

　　随着我国土地流转政策的兴起,农民流转土地承包经营权,形成大规模的经营主体,促进了农机服务组织的形成和农机社会化服务的出现。目前农机作业呈现出供需不平衡、调度水平落后、作业效率低、资源配置不合理等问题。实现科学合理的农机调度是目前农机服务组织急需解决的难题。农机调度问题实质上是一类特殊的车辆调度问题,属于多目标组合优化问题。本文结合农机作业调度的实际特点,建立了带时间窗农机调度模型,设计了一种基于遗传算法的农机调度方法,并通过测试数据集和农机调度实际案例对模型及算法进行了验证。本文主要研究工作如下:(1)针对以农机合作社为代表面向订单的农机服务模式,考虑农田作业点、农机库及农机、空间、时间等多个影响因素,结合现有车辆调度问题的研究和农机作业实际特点,建立了带时间窗农机调度模型。对比传统车辆调度变体模型,本文提出的带时间窗农机调度模型同时整合了多车库、车辆异质、时间窗、农机作业匹配规则、多目标等多种约束,使模型能够适用于更多不同需求与规模的农机作业场景。(2)针对建立的带时间窗农机调度模型,基于先聚类后调度算法思想,设计了一套基于遗传算法的两阶段调度方法。算法分为聚类阶段和调度阶段,在聚类...

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【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
        1.1.3 课题来源
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外研究存在的问题
    1.3 研究内容和研究方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
    1.4 论文组织结构
    1.5 本章小结
第2章 车辆调度算法研究
    2.1 车辆调度问题概述
        2.1.1 车辆调度问题分类
        2.1.2 车辆调度问题变体模型
    2.2 车辆调度算法
    2.3 遗传算法基本原理
        2.3.1 遗传算法概述
        2.3.2 遗传算法在车辆调度问题中的应用
    2.4 本章小结
第3章 带时间窗农机调度模型建立
    3.1 带时间窗农机调度问题分析
        3.1.1 农机调度问题与VRPTW问题的联系与区别
        3.1.2 农机调度问题的影响因素
        3.1.3 调度目标
    3.2 带时间窗农机调度问题模型建立
        3.2.1 模型假设
        3.2.2 变量说明
        3.2.3 目标函数
        3.2.4 约束条件
    3.3 本章小结
第4章 带时间窗农机调度算法研究
    4.1 算法基本框架
    4.2 聚类阶段
        4.2.1 常用聚类算法
        4.2.2 多因素综合聚类算法
    4.3 调度阶段
        4.3.1 路径构造算法
        4.3.2 遗传算法框架
        4.3.3 λ-interchange邻域搜索算法
    4.4 实例计算与分析
        4.4.1 VRPTW数据集计算
        4.4.2 农机调度实际案例计算
    4.5 本章小结
第5章 带时间窗农机调度系统设计
    5.1 带时间窗农机调度系统总体结构
        5.1.1 系统功能设计
        5.1.2 系统运行流程
    5.2 带时间窗农机调度系统软件设计
        5.2.1 系统实现原理
        5.2.2 数据持久层
        5.2.3 数据模型层
        5.2.4 算法引擎层
        5.2.5 业务逻辑层
        5.2.6 前端展示层
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介



本文编号：3748233