配送车辆三维装箱优化模型及算法研究

发布时间：2023-11-25 20:47

　　物流的准时、经济及高效要求物流的各个环节都能够衔接顺畅,对于货物的装箱同样如此。三维装箱优化问题需要考虑的问题较多,是一种多目标优化问题,也是当前相对于低维装箱问题研究较多的优化问题。通过对该问题及其研究现状的分析,研究配送车辆的三维装箱优化问题的模型和算法,并对模型的求解算法进行优化。在讨论装箱问题的性质后,将装箱问题(Bin Packing Problem,BPP)按照其内在属性进行细分,并三维装箱优化问题进行界定,即该问题是一种多约束装箱问题。讨论了现代优化算法及其中的模拟退火算法和遗传算法各自的特性,采用将两者的局部搜索特性和全局搜索特性相结合的策略作为优化模型的求解方法。为建立优化模型,将装箱问题中考虑到的约束条件(摆放方向、合并装载要求、装载顺序、定位规则等)和目标函数进行了解释和数学化。对遗传算法中的编码方式、遗传算子及适应度函数进行了分析,在此基础上引入了罚函数及最优保存策略。以上内容为模型的计算和算法的实现奠定了数学基础。进而基于建立的装箱优化模型和算法,运用Matlab软件平台对模型和算法进行了程序化,通过与已有成果的对比分析,验证了模型与算法的有效性。最后,选取郑...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容及主要创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 主要创新点
    1.4 研究方法与技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
    1.5 本章小结
第二章 配送车辆三维装箱理论研究
    2.1 配送车辆装箱问题描述
        2.1.1 配送车辆装箱问题的特点与要求
        2.1.2 配送车辆装箱问题的分类
    2.2 配送车辆三维装箱问题主要研究方法
        2.2.1 遗传算法简介
        2.2.2 启发式算法简介
        2.2.3 混合遗传算法理论基础
    2.3 模拟退火算法
        2.3.1 模拟退火算法的基本流程
        2.3.2 模拟退火算法参数设定和操作
    2.4 本章小结
第三章 配送车辆的三维装箱优化算法设计
    3.1 配送车辆的三维装箱问题建模
        3.1.1 装箱物品的装载约束
        3.1.2 三维装箱模型约束条件的通用数值化方法
        3.1.3 三维装箱模型约束条件的模糊罚函数处理
    3.2 配送车辆三维装箱问题优化模型
    3.3 装箱优化模型求解算法的设计思想
    3.4 三维装箱优化问题的遗传算法设计
        3.4.1 三维装箱优化问题遗传算法的适应度函数
        3.4.2 三维装箱优化问题遗传算法的算法编码方式
        3.4.3 三维装箱优化问题遗传算法的装载策略及解码操作
        3.4.4 三维装箱优化问题遗传算法的选择算子
        3.4.5 三维装箱优化问题遗传算法的交叉算子
        3.4.6 三维装箱优化问题遗传算法的变异算子
    3.5 三维装箱优化问题遗传算法与模拟退火算法集成
    3.6 本章小结
第四章 配送车辆三维装箱优化算法实现
    4.1 三维装箱优化模型求解算法实现流程
        4.1.1 三维装箱优化模型求解算法程序设计
        4.1.2 三维装箱优化模型求解算法的实现步骤
    4.2 三维装箱优化模型求解算法的有效性分析
    4.3 本章小结
第五章 配送车辆三维装箱模型和算法的实证分析
    5.1 M汽车公司背景信息
    5.2 M汽车公司装箱实例配送车辆装箱现状
        5.2.1 M汽车公司装箱实例中公司配送情况概述
        5.2.2 M汽车公司装箱实例中公司配送装载数据分析
    5.3 M汽车公司配送车辆装箱优化
        5.3.1 装箱优化问题的配送车辆及货物数据处理
        5.3.2 装箱优化问题的装箱方案求解
    5.4 M汽车公司配送车辆装箱方案的结果分析
    5.5 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
附录
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3867832