在以农业机械合作社为中心的小麦收获作业方面,我国目前主要通过人工经验调度收割机进行作业,但这种传统的调度方式会导致的收割机路径规划不合理、收割机调度成过高以及农户农田收割作业延迟等问题,这些问题不仅会给农机合作社和农户带来巨大损失还会制约现代化农业的发展。此外,若小麦收获期遇到天气变化,仅凭人工经验调度是不能满足复杂的实际情况的,必须利用科学合理的调度方法才能达到降低农户损失的目的。因此,在个体农户小麦收获中,如何对收割机进行科学合理的调度成为目前我国急需解决的问题。农机调度问题实质上属于多目标优化组合问题。本文针对个体农户小麦收获中的农机调度问题进行分析,结合个体农户小麦种植的特点,提出了一种基于改进遗传算法的带时间窗的收割机调度方法,在此基础上,又提出了天气变化引起的时间窗变动的收割机调度方法。本文主要研究工作如下:通过收割机调度问题的研究,根据农户提交的农业作业时间窗、位置、面积等信息,合理调配出行收割机,及时、高效的完成作业任务,科学地规划收割机的最佳路线,解决收割机调度成本高、效率低、收割机资源缺口大等问题,实现收割机作业过程的优化配置,提高作业效率和收割机利用率。因此,本文以收割机作业成本、提前到达等待成本及农田延迟成本最小为目标,搭建了基于农机合作社的收割机调度模型,并针对此模型特点对遗传算法进行改进,采用了两级多段编码方式及单点交叉方式,使算法可以有效避免局部最优,能够很好的实现全局收敛。最后通过实例分析验证模型可行性及改进遗传算法的性能。此外,本文分析了天气变化引起的农田时间窗变动的应急收割机调度问题,在秋收时期,若遇到天气变化,小麦可收割时间窗会发生改变,若还按原调度方案,不采取及时高效动态调度方法,就会造成大量农户农田延迟收获,从而给农户带来巨大损失。因此本论文考虑了天气变化导致的农田时间窗变动的应急调度问题,将可作业时间和下雨时间有交集的农田重新根据应急度排序进行优先调度,避免或降低因天气变化给农户带来的损失。因此,本文建立了天气变化所引起的收割机应急调度模型,考虑了因天气变化造成的农田可作业时间窗缩短的实际情况,引入农田收割应急度函数,确定应急农田,接着基于改进的遗传算法设计一个应急收割机调度算法,动态改变原收割机路线,达到为应急农田优先提供收割机的目的,从而提高农机合作社服务能力与农户损失,最后引入一个实例来证明模型和算法的可行性。本文的研究结果表明,通过对个体农户小麦收割过程的具体情况进行分析,以及利用问题建模方法对小麦收割过程的描述并优化,可以提高小麦收割效率并降低农机合作社成本与农户损失,进而表明农业生产活动中,农机调度问题的解决是非常有必要的。