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年月农业机械学报第。卷第期
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流水作业法与机器系统优化
高焕文韩宽襟专
【摘要】世界上主要农机化发达国家大多采用分段作业法, 而我国丈量采用流水作业洁。本
文详细讨论了它对农业机器系统优化理论、方法与模型的影响。根据年的研究和试验,一套适
台我国一年多熟、流水作业的机器系统优化理论与模型基本建立, 其核心部分为非线性规划综
合配备与约束方程自动生戚提出了一种通用的软件及其使用条件。
关麓词农机配备,流水作业法,机器系统优监
—————一’———一一
引言
伴随农机化的发展, 农业生产成本与机器系统的关系愈加密切。为此, 国内外对机器配
备、作业期和适时性损失的研究都很重视国外通过多年的实践, 建立了以“机器一时问系
统模型”为主体的系统优化模型, 成功地运用于生产实际。然而, 多数农机化发达国家以一
年一熟为主, 采用分段作业法我国很多地区则因多熟种植, 广泛采胃流水作业, 因而难以
搬用国外成熟的经验。
对近年国内外种主要文献的检索共篇结果表明, 国内研究仍以工作量法和线
性规划法为主。工作量法简便易行,能保证按时完成作业任务, 但难以实现经济上最优线
性规划法具有确定作业期限下优化机器配备的功能,但不能计算适时性损失。
国外研究大致可分为线性规划法和“机器一时间系统”法两类。后者考虑了适时性损
失, ““不确定条件下的农业机
器配备”等。模型基本以分段作业为主, 符台当地实际,但不具备处理流水交叉作业的功
能。
针对上述特点,作者在美国进修研究的基础上,先后完善了自走式农机系统配备、
线性规划配备模型约束方程的合理排列建立了适合我国农业生产特点的非线性规划综
合配备模型。在此基础上, 成功地解决了约束方程的自动生成, 以及利用微机快速求
解大中型线性、非线性规划配备模型的算法~, 进而研制了一套完整、实用的软
件。在江苏省三个农场两年的试验表明,实行优化配备的试验队比对比队平均增产%,
每公顷节约甩工个, 增收元。
采用流水作业法的原因
我国相当多地区都在热能资源有限的条件下实行多熟种植, 并为了机械作业, 尽量推行
平作制度, 因而流水作业法广泛应用。以京郊三夏收小麦、浅耕整地、播玉米项作业安排
国家教蚕资助博士点基金课题“机械化农业模式与机器作业幕统优化”研究成果。
高蚨文北京农韭工程大学农机运用教研室主任教授, 北京市清华东路
韩宽番北京农业大学讲师, 北京市海淀匡目明园西略
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农业机械学报
为例, 流水作业如图所示。由于可能有几项作业同时进行, 因而需要多个机组、多个驾驶
员。分段作业如图、所示,每一时刻只有一个机组作业。采用不同作业法所需机器、驾
驶员、作业期、农耗和成本等见表。
当作业期没有严格限制时如国外一年一熟地区,分段作业法图单机完成的作
业鐾最多, 投资与成本最低。但对京郊三夏而言, 天作业期, 特别是天农耗太长了, 因
而不得不采用限制作业期约天的分段作业法图, 其机器利用率则最低。相比之·
下, 流水作业法可节省投资, 作业成本下降。
流水作业法的另一优点还在于抢墒播种这对东北、西北干旱地区的春播和华北地