基于混合免疫遗传算法的半在线三维装箱问题研究
发布时间：2021-04-06 13:38
三维装箱问题是一种组合优化问题,其广泛运用于生产生活中各个领域,在物流运输行业中的应用尤为突出。在物流配送过程中,装箱是一个关键的步骤,合理的装箱方案可以大大提高空间利用率,提高工作效率,从而提高自动化水平。对企业而言,可大大降低成本,提高企业竞争力,而在应急物流当中,则可以优化应急物资的装载与分配,最大程度挽救生命,因此对三维装箱问题的研究有着重大意义。前人已经对三维装箱问题进行过大量研究,但基本上都是针对离线装箱问题,离线装箱并未将顺序约束考虑到问题中,而现实中许多的装箱问题都必须考虑按一定的顺序装箱。因此,本文在前人研究的基础上,提出了一种针对于半在线装箱问题的混合免疫遗传算法,以更好地解决生产生活中遇到的问题。论文首先介绍了三维装箱问题的国内外研究现状,并对各种装箱问题进行分类介绍,同时给出了解决组合优化问题的一般求解方法;然后提出了针对半在线三维装箱问题的启发式算法,并对其进行了模型的建立与仿真,仿真结果表明单一的启发式算法快速性十分优秀,但在适应性上有待提高,基于此,提出一种启发式算法和免疫遗传算法相结合的混合免疫遗传算法。算法首先由免疫遗传算法生成货物的空间分布,再利用启...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国物流行业发展现状Fig.1.1Thepresentsituationoflogisticsinchina
：装箱问题概述，介绍了国内外装箱问题研究的现状及相题进行了分类，对现有的一般求解方法进行了综合阐述与：启发式算法设计，对启发式算法进行了概述，并针对半其数学模型，然后进行了算法规则的设计。：混合免疫遗传算法研究，对免疫遗传算法进行了概述。，加入免疫遗传算法，并设计了免疫遗传算法的编码方式和：混合免疫遗传算法的仿真与验证，基于 Matlab 软件，用疫遗传算法的适应性，快速性等进行验证和对比分析，最算法的垛型进行仿真模拟，分析后得到结论。：总结与展望，对全文工作进行了总结，指出文中的创新点续的研究方向。结构框图研究结构框图如图 1.2 所示。
图 2.1“层”示意图 图 2.2“塔”示意图Fig.2.1 The concept of layer Fig.2.2 The concept of tower“层”概念的出现对之后的算法影响深远，Bischoff 和 Dowsland[8]基于层的概念，于每一层采用二维装箱算法，旨在最大化每一层的面积利用率。该算法局限在每一层所放置的货物规格必须沿着宽度方向一致，这就要求货物的数量必须足够大，否则每一层将会出现空位，其利用率将大大下降。Ivancic[9]等人采用了整数规划的启发式装箱算法，用来处理多箱装载的情况，多个容器分别进行装载，直到货物装完。该方法仅适用于所有容器规格一样的情况，且当货物数量较多时，难以求解。Ngoi[10]等人提出了物品闲置空间的概念，放弃了层的思路，以空间矩阵的方式来描述空间。该方法适应性不好，当货物装入越来越多，空间矩阵将变得十分复杂，会产生大量的数组，同时占用大量内存。继“层”概念提出后，Gehring 和 Bortfeldt[11]首次引入了“塔”的概念，如图 2.2。顾名思义，其基本思路是先将货物按照从大到小的顺序生成一个个独立的塔，然
【参考文献】：
期刊论文
[1]求解三维装箱问题的多层启发式搜索算法[J]. 张德富,彭煜,张丽丽. 计算机学报. 2012(12)
[2]求解长方体Packing问题的捆绑穴度算法[J]. 何琨,黄文奇. 软件学报. 2011(05)
[3]基于现实约束的集装箱配载优化及可视化[J]. 靳志宏,兰辉,郭贝贝. 系统工程理论与实践. 2010(09)
[4]三维装箱问题的模型与改进遗传算法[J]. 陈德良,陈治亚. 数学的实践与认识. 2010(02)
[5]求解三维装箱问题的混合模拟退火算法[J]. 张德富,彭煜,朱文兴,陈火旺. 计算机学报. 2009(11)
[6]有卸货顺序约束的集装箱装载问题及算法研究[J]. 屈援,王雪莲. 计算机工程与设计. 2008(07)
[7]三维装箱问题的组合启发式算法[J]. 张德富,魏丽军,陈青山,陈火旺. 软件学报. 2007(09)
[8]改进遗传算法求解三维集装箱装载问题[J]. 许光泞,俞金寿. 华东理工大学学报(自然科学版). 2007(03)
[9]集装箱装载问题的启发式优化算法[J]. 陈建岭. 山东交通学院学报. 2005(03)
[10]用Coop&compEA解决三维装箱问题[J]. 张新征,曹先彬. 计算机工程与应用. 2005(15)
硕士论文
[1]三维多箱异构货物装载优化及其可视化[D]. 韩琪玮.大连理工大学 2015
[2]多约束有色三维装箱问题的混合遗传算法研究[D]. 高伟.长沙理工大学 2014
[3]求解三维装箱问题的混合模拟退火算法研究[D]. 曹玲芝.华南理工大学 2013
[4]复杂集装箱装载问题研究及可视化实现[D]. 郭贝贝.大连海事大学 2009
[5]多形态不规则货物混合装载优化问题研究[D]. 张冠女.山东大学 2007
[6]装箱问题方法研究及其集成应用[D]. 韩运实.中国海洋大学 2004
[7]集装箱装入新算法的研究与软件实现[D]. 马广焜.沈阳工业大学 2004
本文编号：3121534
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国物流行业发展现状Fig.1.1Thepresentsituationoflogisticsinchina
：装箱问题概述，介绍了国内外装箱问题研究的现状及相题进行了分类，对现有的一般求解方法进行了综合阐述与：启发式算法设计，对启发式算法进行了概述，并针对半其数学模型，然后进行了算法规则的设计。：混合免疫遗传算法研究，对免疫遗传算法进行了概述。，加入免疫遗传算法，并设计了免疫遗传算法的编码方式和：混合免疫遗传算法的仿真与验证，基于 Matlab 软件，用疫遗传算法的适应性，快速性等进行验证和对比分析，最算法的垛型进行仿真模拟，分析后得到结论。：总结与展望，对全文工作进行了总结，指出文中的创新点续的研究方向。结构框图研究结构框图如图 1.2 所示。
图 2.1“层”示意图 图 2.2“塔”示意图Fig.2.1 The concept of layer Fig.2.2 The concept of tower“层”概念的出现对之后的算法影响深远，Bischoff 和 Dowsland[8]基于层的概念，于每一层采用二维装箱算法，旨在最大化每一层的面积利用率。该算法局限在每一层所放置的货物规格必须沿着宽度方向一致，这就要求货物的数量必须足够大，否则每一层将会出现空位，其利用率将大大下降。Ivancic[9]等人采用了整数规划的启发式装箱算法，用来处理多箱装载的情况，多个容器分别进行装载，直到货物装完。该方法仅适用于所有容器规格一样的情况，且当货物数量较多时，难以求解。Ngoi[10]等人提出了物品闲置空间的概念，放弃了层的思路，以空间矩阵的方式来描述空间。该方法适应性不好，当货物装入越来越多，空间矩阵将变得十分复杂，会产生大量的数组，同时占用大量内存。继“层”概念提出后，Gehring 和 Bortfeldt[11]首次引入了“塔”的概念，如图 2.2。顾名思义，其基本思路是先将货物按照从大到小的顺序生成一个个独立的塔，然
【参考文献】：
期刊论文
[1]求解三维装箱问题的多层启发式搜索算法[J]. 张德富,彭煜,张丽丽. 计算机学报. 2012(12)
[2]求解长方体Packing问题的捆绑穴度算法[J]. 何琨,黄文奇. 软件学报. 2011(05)
[3]基于现实约束的集装箱配载优化及可视化[J]. 靳志宏,兰辉,郭贝贝. 系统工程理论与实践. 2010(09)
[4]三维装箱问题的模型与改进遗传算法[J]. 陈德良,陈治亚. 数学的实践与认识. 2010(02)
[5]求解三维装箱问题的混合模拟退火算法[J]. 张德富,彭煜,朱文兴,陈火旺. 计算机学报. 2009(11)
[6]有卸货顺序约束的集装箱装载问题及算法研究[J]. 屈援,王雪莲. 计算机工程与设计. 2008(07)
[7]三维装箱问题的组合启发式算法[J]. 张德富,魏丽军,陈青山,陈火旺. 软件学报. 2007(09)
[8]改进遗传算法求解三维集装箱装载问题[J]. 许光泞,俞金寿. 华东理工大学学报(自然科学版). 2007(03)
[9]集装箱装载问题的启发式优化算法[J]. 陈建岭. 山东交通学院学报. 2005(03)
[10]用Coop&compEA解决三维装箱问题[J]. 张新征,曹先彬. 计算机工程与应用. 2005(15)
硕士论文
[1]三维多箱异构货物装载优化及其可视化[D]. 韩琪玮.大连理工大学 2015
[2]多约束有色三维装箱问题的混合遗传算法研究[D]. 高伟.长沙理工大学 2014
[3]求解三维装箱问题的混合模拟退火算法研究[D]. 曹玲芝.华南理工大学 2013
[4]复杂集装箱装载问题研究及可视化实现[D]. 郭贝贝.大连海事大学 2009
[5]多形态不规则货物混合装载优化问题研究[D]. 张冠女.山东大学 2007
[6]装箱问题方法研究及其集成应用[D]. 韩运实.中国海洋大学 2004
[7]集装箱装入新算法的研究与软件实现[D]. 马广焜.沈阳工业大学 2004
本文编号：3121534
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