空白矩形填充和邻域搜索结合的矩形件排样优化算法.pdf

万方数据
锻空白矩形填充和邻域搜索结合的矩形件排样优化算法左’陈仕军，许继影，戎爱英，周伟刚压，技轴鼬排样问题渤葡铝衔侍广泛存在于金属切割、布料裁剪、玻璃加工等生产制造领域。对排样方案进行优化，是企业降低制造成本、提高材料利用率的有效途径。传统排样方法采用人工制定排样方案，不仅浪费大量人力成本，而且材料利用率不高，甚至容易出现错误，严重影响了企业效益。因此，如何对排样方案进行优化，以提高排样方案的编制效率和材料利用率，具有重要的应用价值。矩形件排样优化问题属于难组合最优化问题，目前不存在求最优解的有效多项式时间算法。传统的精确算法计算复杂性太高岩郧解大规模问题。为此，部分学者提出一些计算复杂度较低的启发式优化算法。例如取肌＆第卷第蔽睦硌г菏в胪臣蒲г海毕逖摘要：针对矩形件排样问题，提出一种新的空白矩形填充算法和邻域搜索算法干岷系幕旌嫌呕惴ā＃紫龋杓瓶瞻拙匦填充算法时，提出了消除多余空白矩形的方法，以减小计算时问复杂度。其次，利用邻域搜索算法优化矩形件排放顺序，通过挖掘矩形件排样的问题特征，设计了受限距离的交叉和插入两种邻域算子，并提出了特殊算子执行点选择策略。然后，设计了基于两种邻域算子交替迭代的邻域搜索算法。最后，对文献中的个经典案例进行试验计算，霭咐呐叛寐蚀到了ィ蠖嗍咐呐叛寐食ィ钚∨叛寐食ァ＝渌Ｓ盟惴ê臀南字兴惴ń斜冉希验证了本文算法的有效性。同时，对某建材加工企业所提供的鍪导拾咐惺匝榧扑悖门叛寐视肜硐胱钣排叛利用率的平均差为％，说明了本文算法的实朋性。关键词：矩形件；排样；空白矩形填充算法；邻域搜索算法；邻域算子中图分类号：文献标识码：文章编号：年／甶，，收稿日期：——；修订日期：——基金项目：湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目作者简介：陈仕军，男，博士，讲师通讯作者：许继影，女，硕士，讲师一小呱琗：’．瑆，．，甀，．，畉ィ瑃％，％．，．，％簉籰籦籲：甧．．，’—．吣—懈—，
万方数据
烁辏琘，。苛×排样问题及模型板材的面积，即∑！軼枰Q≡癫糠中【∑。早提出最下左狶珺排样算法，具有复杂度低、易于实现的优点。但排样算法易产生过多的“空白浪费区域”，排样利用率较低。隩岢鲆恢帜芴畛洹翱瞻浪费区域”的—珺叛算法，能提高材料利用率，成为了求解排样问题的经典启发式算法。。提出了启发式的最优适应度狥惴ā提出一种基于分层排样的启发式算法。Ｌ岢隽艘恢钟行У慕堑愕菰鏊法，采用了启发式的矩形件选择策略。邓见凯等。提出了一种有效的拟人启发式算法。这些排样算法复杂度低、易于实现，但矩形件的排放顺序对排样利用率有很大影响。通常依靠直观的人工经验面积大的矩形件优先排放蛩婊匝∪。岩源到较好的排样效果。近些年，一些智能优化算法ㄈ禾逯悄芩法和邻域搜索算法被用于解决各种复杂的最优化问题。其中，群体智能算法包括遗传算法、蚁群算法和粒子群算法龋谟蛩阉魉法包括爬山算法、模拟退火算法、禁忌搜索等。緇采用其所提出的叛惴ǎ⒔溆胍糯惴ń岷求解排样问题，其中，遗传算法主要用来优化矩形件的排放顺序。岢鲆恢烛鹚惴ǎ于优化矩形件排放顺序，并采用算法得到排样方案。和上述思路类似，Ｌ岢鲆恢止蝇优化算法，用于优化矩形件排放顺序，并采用惴ń薪饴搿Ｐ砑逃暗取Ｌ岢隽肆浇锥蜝算法和邻域搜索相结合的混合优化方法。与捎锰岢龅母慕鳥舴⑹剿惴ǎ遗传算法结合求解排样问题。刘海明等提出了改进最低水平线法，并与遗