Planificación de rutas para máquinas agrícolas con múltiples depósitos: estudio de caso de aplicación de estiércol
Autores: Vahdanjoo, Mahdi; Zhou, Kun; Sørensen, Claus Aage Grøn
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Planificación de rutas para máquinas agrícolas con múltiples depósitos: estudio de caso de aplicación de estiércol
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Operaciones de campo
Limitaciones de capacidad
Vehículo
Depósitos
Planificación de rutas
Algoritmo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Las operaciones de campo capacitadas implican flujos de material de entrada/salida donde existen restricciones de capacidad en forma de una carga específica que un vehículo puede transportar. Como tal, un campo de tamaño normal específico no puede ser cubierto en una sola operación utilizando solo una carga, y el vehículo necesita ser atendido (es decir, rellenado) desde instalaciones fuera del campo (depósito). Aunque se han desarrollado varios algoritmos para resolver el problema de enrutamiento de operaciones capacitadas, estos algoritmos solo consideraron un depósito. El objetivo general de este documento es desarrollar una herramienta de planificación de rutas para máquinas agrícolas con múltiples depósitos. La herramienta presentada consta de dos módulos: el primero se refiere a la representación geométrica del campo en el que el campo se divide en pistas y pasadas de cabecera; el segundo se refiere a la optimización de la ruta que se implementa mediante el algoritmo metaheurístico de recocido simulado (SA). Para validar la herramienta desarrollada, se realizó una comparación entre un enfoque de planificación de rutas bien conocido, llamado patrón B, y el algoritmo presentado en este estudio. Los resultados muestran que el algoritmo propuesto supera al patrón B en hasta un 20.0% en términos de distancia no trabajada recorrida. La aplicabilidad de la herramienta desarrollada se probó en un estudio de caso con siete escenarios diferentes en términos de ubicaciones y número de depósitos. Los resultados de este estudio ilustraron que la ubicación y el número de depósitos afectan significativamente la distancia total de recorrido no trabajado durante una operación de campo.
Descripción
Las operaciones de campo capacitadas implican flujos de material de entrada/salida donde existen restricciones de capacidad en forma de una carga específica que un vehículo puede transportar. Como tal, un campo de tamaño normal específico no puede ser cubierto en una sola operación utilizando solo una carga, y el vehículo necesita ser atendido (es decir, rellenado) desde instalaciones fuera del campo (depósito). Aunque se han desarrollado varios algoritmos para resolver el problema de enrutamiento de operaciones capacitadas, estos algoritmos solo consideraron un depósito. El objetivo general de este documento es desarrollar una herramienta de planificación de rutas para máquinas agrícolas con múltiples depósitos. La herramienta presentada consta de dos módulos: el primero se refiere a la representación geométrica del campo en el que el campo se divide en pistas y pasadas de cabecera; el segundo se refiere a la optimización de la ruta que se implementa mediante el algoritmo metaheurístico de recocido simulado (SA). Para validar la herramienta desarrollada, se realizó una comparación entre un enfoque de planificación de rutas bien conocido, llamado patrón B, y el algoritmo presentado en este estudio. Los resultados muestran que el algoritmo propuesto supera al patrón B en hasta un 20.0% en términos de distancia no trabajada recorrida. La aplicabilidad de la herramienta desarrollada se probó en un estudio de caso con siete escenarios diferentes en términos de ubicaciones y número de depósitos. Los resultados de este estudio ilustraron que la ubicación y el número de depósitos afectan significativamente la distancia total de recorrido no trabajado durante una operación de campo.