聯合收割機多機協同作業路徑優化

李秀明 鄒建淑

摘要：土地流轉政策的逐漸推進，實現了種植產業生產管理規模化革新目標，利用多臺聯合收割機械同步操作的方法，不僅提高了生產效率，還能夠盡量減少搶收搶種和自然災害所帶來的風險。現階段需要針對聯合收割機多機協同作業的規劃路徑進行優化，從總體作業時間和階段性作業入手，堅持綜合優化目標對聯合收割機轉彎和作業沖突予以充分的考慮，充分的發揮出協同作業的優勢與作用，實現對成本的有效控制，從而獲取良好的生產以及技術應用效果。

關鍵詞：聯合收割機;多機協同;作業路徑;優化措施

農田生產規模和發展形勢具有集中化的特點，通過對農業、農機、農作物以及工程等措施的優化與完善提高了農業生產水平。農業機械在現代化農業生產作業當中具有廣泛應用，在多臺收割機卸協同作業的基礎上，不僅能夠節省作業成本提高利用效率，還可以促進農業產業的可持續發展。

一、分析聯合收割機多機協同作業運行問題

結合農業生產農田地頭作業的實施情況進行分析，在多臺聯合收割機協同作業的過程中，一般情況下會采用并排作業的方法，在多臺聯合收割機相鄰并排的基礎上，以逐行的形式實施作業。需要注意的是，兩臺聯合收割機之間需要保持一定的距離，確保間隔區域設置的合理性，避免出現碰撞、沖突等問題。采用機械并排作業的方法使每臺聯合收割機在結束當前行列的作業之后，還需要行駛較長的距離才能夠進入到下一行作業當中，不僅增加了實際的作業時間，也難以提升相應的作業效率，而此類路徑并非屬于最佳作業路徑。根據農田的寬度、聯合收割機在作業階段的幅寬，將農田劃分成為寬度相等的若干個作業區域，將一側靠近聯合收割機的出發點設置為農田左側，而另一側則屬于農田的右側。聯合收割機在運行的過程中，需要從農田的左側開始操作，而結束時的位置則需要處于農田的右側區域，每臺聯合收割機都需要從出發點開始作業，待作業完成之后再次返回出發點。

若兩臺聯合收割機在同一地頭以逆向的形式實施轉彎作業時，時間窗和路徑則會出現重疊，從而被認定為作業沖突。當兩臺聯合收割機在同一地頭實施同向轉彎操作時，在時間、路徑等方面都具有重疊的效果，因而被認定為作業沖突。多臺聯合收割機需要從出發點進入到農田作業當中，以遍歷操作的方法完成農田收割任務，最終再次返回出發點。每項作業行只能允許一臺聯合收割機遍歷一次，聯合收割機在一行作業結束之后，需要在地頭內部進行轉彎，從而進入到下一行作業期間，但卻會與其他聯合收割機之間產生沖突，以同向或者相向的形式導致實際的作業路徑出現了堵塞問題。

根據聯合收割機的實際作業幅寬以及最小轉彎半徑，明確兩者之間的關系，由于聯合收割機在地頭作業當中具有Ω型轉彎和U型轉彎等兩種不同的模式，一方面在使用U型轉彎作業方法時所用的時長較短，且操作方法具有簡易性的特點;另一方面，對于Ω型轉彎作業來說，不僅需要投入大量的時間，還會提升實踐操作階段的整體難度。為了實現對聯合收割機械作業路徑的優化處理，需要盡量采用U型轉彎方法，避免使用Ω型轉彎。多臺聯合收割機需要同步從出發點駛出，明確提前分配完成的作業行，當作業流程并未出現沖突或者約束情況時，需要對總體的作業時間和作業時長予以綜合性的考慮，并將此方面的問題歸納于車輛路徑問題，利用有效的優化方法保障聯合收割機多機無沖突協同作業路徑規劃效果。

二、優化聯合收割機多機協同作業的有效路徑

1.明確聯合收割機多機協同作業的優化方向

在依托于物聯網平臺的基礎上充分的彰顯出聯合收割機群智能化監控核心技術的優勢與作用，及時的解決相對位置測量與定位、多機協作導航與編隊控制、運糧車裝糧位置與裝載情況、聯合收割機群協同作業與監控管理等方面的問題，以動態化識別的方法保障聯合收割機運行的精準度，提升協同作業關鍵技術應用水平。農業產業在發展的過程中需要遵循可持續發展戰略需求，將聯合收割機協同作業關鍵技術作為實際生產和作業階段的重點內容，打破傳統聯合收割機群、收割機-運糧車主從等協同作業所帶來的局限性。不僅如此，在打造聯合收割機多機協同作業優化路徑的過程中，還需要以提高聯合收割機群作業質量為目的，提升整體運維水平和服務效率，保障農機裝備技術應用的靈活性與有效性，強化農業產業的競爭能力、綜合實力以及自主創新能力，通過對產業結構的優化與調整，縮小不同地區在農業裝備技術水平研發和使用等方面的差距。通過對新型技術的開發與利用，在獲取自主知識產權的基礎上打造以聯合收割機群協同作業為主的監控和運維系統，為實際的收獲作業提供良好的服務保障。

2.引進新型收割機群協同作業關鍵技術，積極的研發聯合收割機群協同作業系統

現階段需要及時的打破機群相對定位、編隊控制、收割機運糧車主從以及協同控制的局限性，并引進先進的收割機群協同作業關鍵技術，結合實際情況打造與目前農業產業發展形勢相契合的聯合收割機群協同作業系統，將從機田間作業導航和直線跟蹤精度設置為30cm，確保數據設置能夠被控制在30cm以內，將主機田間作業導航與直線跟蹤階段的參數控制在5cm以內，保障數據參數的精準性，充分的滿足收割機群協同作業需求。

3.打造以支持聯合收割機群協同作業為主的物聯技術

在開發并使用物聯技術的過程中，需要為聯合收割機群協同作業予以相應的支持，并加大對監控、運維以及服務等系統的研發力度，為物聯網聯合收割機群協同作業提供基礎保障，充分的明確聯合收割機群協同作業的具體需求，打造完善的農機物聯網架構體系，保障體系建設的合理性。在研發聯合收割機群協同作業、運維服務中心以及監督防控系統的過程中，不僅需要依托于物聯網，還需要實現對機群作業狀態的有效監測，并加大對數據信息的管理力度，為機群故障維護作業的順利開展提供便利性保障。不僅如此，還需要將互聯環節劃分為三個不同的層次，首先為以網絡形式實現單臺收割機之間各項功能部件的互聯，其次屬于多臺收割機之間的網絡互聯，最后確保收割機械能夠與機群管理控制中心之間實現互聯，保障農機裝備集群協同作業系統能夠達到互通、互聯的要求，并與國際標準保持高度的一致。

結論：

為了避免出現多臺聯合收割機作業沖突問題，并達到提高作業效率的目的，需要根據聯合收割機多機無沖突協同作業等實際情況，實現對協同作業路徑的優化與完善，積極的引進新型的收割機群協同作業關鍵技術，保障數據參數的精準性，在基于物聯網的情況下使用物聯技術，為聯合收割機群協同作業提供有力支持，為系統的監控、管理和維護工作奠定基礎。

參考文獻

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