姚竟发，刘静，滕桂法，张璠，范晓飞

(1. 河北农业大学机电工程学院，河北保定，071001； 2. 河北农业大数据重点实验室，河北保定，071001； 3. 保定理工学院基础课教学部，河北保定，071001； 4. 河北农业大学信息科学与技术学院，河北保定，071001)

0 引言

随着我国农业机械化的快速发展，农业领域的“互联网+农机”智慧农业机械应运而生，如今农机作业基本上仍然是经验作业，如何提升农机精准作业和降低作业成本是首要任务。农机大数据中心实时定位农机作业位置、监测农机运行状态及农田状态，并通过客户端实时调控农机作业。机群协同作业时，一般按照优化算法预先规划好的路径进行作业，而在实际作业过程中，由于意外的机群运行状态或农田环境，经常偏离原作业路径，如果仍按原路径进行作业，不仅作业效率低，而且作业成本比较高。如何有效动态优化机群协同作业路径，节省作业成本，是目前亟待解决的问题。

为降低机群作业成本、提高作业效率，国内外学者对单机和多机作业路径优化问题展开研究。Hunt[1]早在2001年就提出农机非作业行驶是影响农机作业效率的主要因素。随后Oksanen等[2]、Hameed等[3]、孟志军等[4]研究了各种农田路径生成方法的效率，Bochtis等[5]将VRP(Vehicle Routing Problem)问题模型引入农机作业路径优化中，对单农机作业路径优化进行了深入研究。Bochtis等[6]提出一种关于农田作业的理论模型，为后续研究奠定了理论基础。由于单农机体积较大，虽然经过路径优化，能提高作业效率，但是容易压实土壤[7-8]，不利于作物生长，同时单农机出现故障后影响作业进度。……