کاربرد هوش مصنوعی برای استخراج چرخه رانندگی تراکتور کشاورزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 گروه مهندسی خورو، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

10.22034/er.2024.2024942.1028

چکیده

یکی از روش‌های رایج در پایش میزان مصرف سوخت و آلایندگی وسائط نقلیه استفاده از چرخه رانندگی اختصاصی آن خودرو است. به دلیل اهمیت بالای استخراج چرخه رانندگی در خودروهای سواری، اغلب تحقیقات به سمت بررسی چرخه رانندگی خودروهای سبک بوده است. یکی از چالش‌های مهم در استخراج چرخه رانندگی هر وسیله نقلیه‌ای تحلیل داده‌ها، طبقه‌بندی و تشخیص الگوی رانندگی است. از جمله وسائط نقلیه غیر جاده‌ای تراکتورهای کشاورزی است که اندازه آن‌ها بستگی به عملیات کشاورزی دارد. همچنین عملیات کشاورزی انجام شده در مصرف سوخت، بارگذاری و آلایندگی تراکتورهای کشاورزی اثرگذار است. روش‌های جدید تحلیل و تشخیص الگوی رانندگی عموما بر اساس روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی است. بطور معمول دقت تشخیص و مدلسازی روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی بالای %90 گزارش شده و دیگر ویژگی آن‌ها در تطبیق با کلان داده‌هاست. نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از روش‌های متداول یادگیری ماشین برای خوشه‌بندی و طبقه‌بندی برای هر حجمی از ویژگی‌ها قابل استفاده است. با این حال، افزایش ویژگی‌ها، پیچیدگی تقسیم‌بندی نواحی و تأثیر عوامل مدیریت مزرعه باعث اختلال در روند آموزش الگوریتم و کاهش دقت چرخه رانندگی استخراج‌شده و پیش‌بینی رفتار رانندگی می‌شود. بنابراین استفاده از الگوریتم های پیشرفته با قابلیت یادگیری عمیق برای بهبود دقت استخراج سیکل رانندگی در تراکتورهای کشاورزی ضروری است. بنابراین استخراج چرخه رانندگی هوشمند برای تراکتورهای کشاورزی بر اساس نوع عملیات کشاورزی به کمک روش‌های هوش مصنوعی می‌تواند موجب طراحی بهینه این دست از وسائط نقلیه غیر جاده‌ای شود و بطور همزمان خروجی‌های آلایندگی و پارامترهای اثرگذار عملیات کشاورزی را در الگوی رانندگی دخیل کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Agricultural Tractor Driving Cycle Extraction Using Artificial Intelligence

نویسندگان [English]

  • SeyyedMohsen Mostasharshahidi 1
  • MohammadKasra Salamat 1
  • Barat Ghobadian 1
  • Masoud Masih-Tehrani 2
1 Department of Biosystems Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran,IRAN
2 School of Automotive Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Driving cycle assessment is one of common methods to evaluate vehicle’s real-world condition also monitoring fuel consumption and emissions. Basic challenges in extraction of driving cycle are data analysis for develop and define suitable behavior of device. Clustering, classification and recognition of driving pattern are important steps on extraction of suitable driving cycle. Generally, the accuracy of modeling and recognition of AI-based methods is indicated more than 90% and other outputs are in compliance with big data. Thus, in this research we endeavored to evaluate the effect of using artificial intelligence on driving cycle of off-road vehicles. The major part of off-road vehicles are agricultural vehicles such as tractors which they are divided into three categories based on agriculture operations; light, heavy and extra heavy.in addition, the procedure of agricultural operation is effective on fuel consumption, loading and exhaust emissions. The results of this research showed that the use of conventional machine learning methods for clustering and classification can be used for any volume of features. However, with increase in features, complexity of region segmentation and the effect of farm management factors cause overtraining overtraining condition in learning algorithm and reduce the accuracy of extracted driving cycle and prediction of driving behavior. Therefore, it is necessary to use advanced algorithms with deep learning capabilities. Therefore, extracting the intelligent driving cycle for agricultural tractors based on the type of agricultural operation with the help of artificial intelligence methods can reduce fuel consumption, pollution and optimal farm management.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Artificial intelligence
  • Machine learning
  • Deep learning
  • Agricultural Tractor
  • Driving cycle Recognition

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 20 فروردین 1403
  • تاریخ دریافت: 25 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری: 16 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش: 20 فروردین 1403