基于实物ID驱动与数字孪生模型的优化调度方法与流程

专利2025-06-25  9


本发明涉及优化调度,尤其涉及一种基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法。


背景技术:

1、在现代农业生产中,果场作为重要的农产品生产基地,其生产效率和资源利用率直接影响到经济效益和市场竞争力。特别是在多样化种植的果场,如何合理分配采集人员和运载车辆,以实现资源的优化调度,是提高生产效率的关键。然而,现有的技术多依赖于人工经验和直觉进行决策,这种方法存在诸多局限性。首先,人工经验往往受限于个体的认知偏差和资料不全面,难以适应果场环境的多变性。例如,在地形复杂的山地果场,不同区域的果实成熟度和采集难度存在显著差异,单纯依靠经验很难做出精确的资源分配决策。其次,现有的资源调度方法缺乏对果场内各个区域特性的深入分析和实时数据的支持。在平原和山地组合的果场中,地形的多样性对采集和运输提出了更高的要求,而现有技术往往忽视了这一点,导致资源分配不够合理,效率低下。最后,现有的资源调度方法在应对突发事件和动态变化时表现出明显的不足。


技术实现思路

1、基于此,本发明有必要提供一种基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,以解决至少一个上述技术问题。

2、为实现上述目的,一种基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,包括以下步骤:

3、步骤s1:对目标果场进行地形地貌建模,得到果场三维地形模型;对目标果场进行种植区域资料采集,得到果场种植区域详细数据;根据果场种植区域详细数据对果场三维地形模型进行智能语义标注,得到果场数字孪生模型;

4、步骤s2:对果场数字孪生模型进行可通行路径智能识别,并进行标识符赋予,得到果场路径网络图与果场路径id列表;基于果场数字孪生模型对目标果场进行采摘作业区域划分,并进行标识符赋予,得到果场采摘区域划分图与果场采集区域id列表;

5、步骤s3:对果场种植区域详细数据进行种植水果种类统计,得到种植水果种类列表;对目标果场进行待采摘水果种类采集,得到待采摘水果种类清单;

6、步骤s4:对目标果场进行采摘人员资料采集,得到采摘人员身份资料数据集;基于果场数字孪生模型并根据待采摘水果种类清单与采摘人员身份资料数据集对目标果场进行采摘任务智能分配,得到采摘人员智能分配方案;

7、步骤s5:对目标果场进行运载车辆资料采集,得到果场运载车辆智能资料库;根据果场路径网络图、果场路径id列表与果场运载车辆智能资料库对目标果场进行运载车辆运输任务规划,得到智能运载车辆调度方案;

8、步骤s6:基于果场路径网络图与果场路径id列表并根据采摘人员智能分配方案与智能运载车辆调度方案对目标果场进行采摘人员通行方式规划,得到采摘人员通行方案;根据采摘人员智能分配方案、智能运载车辆调度方案与采摘人员通行方案进行协同采摘与运输作业。

9、本发明通过三维地形建模和智能语义标注,显著提高了果场资源分配的决策精确性,有效克服了传统依赖人工经验的不足。通过利用数字孪生模型,对果场区域特性进行了深入分析,优化了资源分配,提升了资源利用率。通过智能划分采摘作业区域和优化路径网络,进一步减少了重复劳动和时间浪费,显著提升了作业效率。本方案还特别强化了对复杂地形的应对能力,无论是山地还是平原,都能制定出合理的采摘和运输策略。通过采集实时数据支持确保了本方案能够迅速响应果场内的各种变化,增强了对突发事件的应对能力。通过智能任务分配促进了采摘与运输作业的协同,减少了等待和空闲时间,提高了作业流畅性。同时,本方案的优化调度减少了对环境的干扰。此外,本方案的可扩展性设计使其能够根据不同果场的特定需求进行调整,展现了良好的通用性和适应性。最终,交互式决策界面的使用提升了用户体验,使得用户能够更加直观和便捷地进行操作,从而在整体上实现了高效、智能、用户友好的果场资源优化调度。综上所述,本发明显著提高了资源调度效率,包括人员的合理分配、工具的有效使用和运输车辆的优化调度,从而提高了整体作业的效率。

10、优选地,本发明还提供了一种基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度系统,用于执行如上所述的基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,该基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度系统包括:

11、地形建模与标注模块,用于对目标果场进行地形地貌建模,得到果场三维地形模型;对目标果场进行种植区域资料采集,得到果场种植区域详细数据;根据果场种植区域详细数据对果场三维地形模型进行智能语义标注,得到果场数字孪生模型;

12、路径与区域识别模块,用于对果场数字孪生模型进行可通行路径智能识别,并进行标识符赋予,得到果场路径网络图与果场路径id列表;基于果场数字孪生模型对目标果场进行采摘作业区域划分,并进行标识符赋予,得到果场采摘区域划分图与果场采集区域id列表;

13、水果种类统计模块,用于对果场种植区域详细数据进行种植水果种类统计,得到种植水果种类列表;对目标果场进行待采摘水果种类采集,得到待采摘水果种类清单;

14、采摘任务分配模块,用于对目标果场进行采摘人员资料采集,得到采摘人员身份资料数据集;基于果场数字孪生模型并根据待采摘水果种类清单与采摘人员身份资料数据集对目标果场进行采摘任务智能分配,得到采摘人员智能分配方案;

15、运载车辆调度模块,用于对目标果场进行运载车辆资料采集,得到果场运载车辆智能资料库;根据果场路径网络图、果场路径id列表与果场运载车辆智能资料库对目标果场进行运载车辆运输任务规划,得到智能运载车辆调度方案;

16、人员通行规划模块,用于基于果场路径网络图与果场路径id列表并根据采摘人员智能分配方案与智能运载车辆调度方案对目标果场进行采摘人员通行方式规划,得到采摘人员通行方案;根据采摘人员智能分配方案、智能运载车辆调度方案与采摘人员通行方案进行协同采摘与运输作业。

17、本发明中,通过地形建模与标注模块精确捕捉果场三维地形和种植区域数据,为优化决策提供了坚实的基础。智能化路径与区域识别模块进一步提升了作业流程的效率,通过智能技术识别可通行路径和有效区域划分。在水果种类管理方面,系统通过快速统计和实时更新待采摘清单,极大提高了管理效率。智能采摘任务分配模块确保了人员与资源的最优匹配,而运载车辆调度模块则通过智能管理减少了运输成本,提升了运输效率。人员通行规划模块综合考虑多方面因素,智能规划通行方式,减少了作业时间。系统的协同作业能力减少了等待和空闲时间,提高了整体作业效率。灵活性与适应性设计使得系统能够根据不同果场的需求进行调整和扩展,而用户友好的操作界面进一步提升了用户体验。本系统提高了作业效率和资源利用率。此外,系统具备应对动态变化的能力,能够实时响应并快速调整调度方案。



技术特征:

1.一种基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,其特征在于,步骤s1包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,其特征在于,步骤s2包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,其特征在于,步骤s28包括以下步骤:

5.根据权利要求1所述的基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,其特征在于,步骤s3包括以下步骤:

6.根据权利要求1所述的基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,其特征在于,步骤s4包括以下步骤:

7.根据权利要求1所述的基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,其特征在于,步骤s5包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,其特征在于,步骤s55包括以下步骤:

9.根据权利要求1所述的基于实物id驱动与数字孪生模型的优化调度方法,其特征在于,步骤s6包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及优化调度技术领域,尤其涉及一种基于实物ID驱动与数字孪生模型的优化调度方法。所述方法包括以下步骤:对目标果场进行地形地貌建模,得到果场三维地形模型;对目标果场进行种植区域资料采集,得到果场种植区域详细数据;根据果场种植区域详细数据对果场三维地形模型进行智能语义标注,得到果场数字孪生模型;对果场数字孪生模型进行可通行路径智能识别,并进行标识符赋予,得到果场路径网络图与果场路径ID列表;基于果场数字孪生模型对目标果场进行采摘作业区域划分,并进行标识符赋予,得到果场采摘区域划分图与果场采集区域ID列表。本发明显著提高了资源调度效率,包括人员的合理分配、工具的有效使用和运输车辆的优化调度。

技术研发人员:唐碧杰,周宋芹,郑新月
受保护的技术使用者:山西欣诺易禾网络科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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