基于差分進(jìn)化和自適應(yīng)遺傳算法的矩形件排樣方法研究.pdf

1、矩形件排樣問題廣泛存在于如板材加工、航空航天、機(jī)械制造、玻璃制造、大規(guī)模集成電路、紡織服裝等工業(yè)設(shè)計中，該問題通常有兩種情形:一種是在長度和寬度均已確定的矩形板材上排放矩形件，另一種是在定寬不限長的矩形板材上排放矩形件。待排矩形件的尺寸大小及數(shù)量有一定的限制，且矩形件在板材上排放時有如下約束:各矩形件間不能相互重疊、所排入的矩形件不能超出板材邊界，最終目標(biāo)是使得矩形板材利用率最大化。矩形件排樣的效果直接影響到企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。然而矩形

2、件排樣問題已被證明屬于NP完全問題，無法直接計算得到其最優(yōu)解，目前該問題仍然是國內(nèi)外研究的一個熱點(diǎn)。
　　本文所針對的矩形件排樣問題為第二種情形，即在定寬不限長的矩形板材上排放矩形件，在服裝、玻璃、皮革、家具等現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)中均會遇到類似的問題:所需要的板材長度并非確定，必須將所有矩形件全部排放完畢得到對應(yīng)的排樣高度，才能確定所需的板材長度。本文所針對的問題對現(xiàn)代生產(chǎn)中的諸多行業(yè)均具有應(yīng)用價值。
　　針對矩形件排樣問題，首先

3、本文運(yùn)用兩種優(yōu)化算法對排樣序列進(jìn)行求解:一種是自適應(yīng)遺傳算法，通過在進(jìn)化過程中對交叉概率和變異概率進(jìn)行自適應(yīng)非線性調(diào)整，并在進(jìn)化過程的初始種群產(chǎn)生、選擇、交叉和變異等環(huán)節(jié)采用性能較優(yōu)的算子來實現(xiàn)，以尋找最優(yōu)排樣序列;另一種是離散差分遺傳算法，該混合優(yōu)化算法通過融合差分進(jìn)化算法和遺傳算法各自的優(yōu)點(diǎn)提高算法的性能。其次，分別設(shè)計了多條帶策略和集中剩余矩形區(qū)域策略作為排樣算法中解碼方法。最后，采用C#在VS2010編程平臺上對所提出的算法加以