改进动态规划算法求解同尺寸物品的装箱问题 被引量：1

1

作者 陈燕 刘秋鹏 胡小春 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期125-129,135,共6页

装箱问题是在一个容量有限的箱内尽可能多的装入各类物品。文中研究同尺寸的物品装箱问题,在一个集装箱中装入大小规格一致的小箱,使集装箱的空间利用率最大,即装入的小箱数量最多。采用分层装载思想和同质条带的布局方式设计装箱方案,... 装箱问题是在一个容量有限的箱内尽可能多的装入各类物品。文中研究同尺寸的物品装箱问题,在一个集装箱中装入大小规格一致的小箱,使集装箱的空间利用率最大,即装入的小箱数量最多。采用分层装载思想和同质条带的布局方式设计装箱方案,利用改进的动态规划算法求解层装的布局问题,使用背包算法求解同质条带内的小箱布局问题。与已有文献算法相比,文中算法的运行速度更快,得到的装箱方案更便捷,利于装箱操作,而且在一定程序上提高了装箱率。使用国际标准尺寸的集装箱和随机尺寸的物品小箱进行实验,结果表明文中算法比传统的动态规划算法有更好的求解效果,可适用于实际的集装箱物品装载。 展开更多

关键词 三维集装箱 动态规划 同尺寸物体装载 装箱问题 分层装载 背包问题

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求解三维装箱问题的多层启发式搜索算法 被引量：63

2

作者 张德富 彭煜 张丽丽 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2553-2561,共9页

文中提出了一个高效求解三维装箱问题的多层启发式搜索算法.该算法基于块装载的思想,按照块选择算法确定每个阶段采用的块,然后以一种固定的装载方式装载块,直到无法继续装载.文中的主要贡献在于发展了一个有效的复合块生成算法,特别的... 文中提出了一个高效求解三维装箱问题的多层启发式搜索算法.该算法基于块装载的思想,按照块选择算法确定每个阶段采用的块,然后以一种固定的装载方式装载块,直到无法继续装载.文中的主要贡献在于发展了一个有效的复合块生成算法,特别的,提出了基于多层搜索的块选择算法,该算法用多层搜索来评价可行块,然后选择最合适的块进行装载.对1500个三维装箱问题测试数据的计算结果表明,提出的算法几乎在所有测试数据上的填充率都超过了目前已知的优秀算法. 展开更多

关键词 三维装箱问题 启发式算法 深度优先搜索

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同类货物集装箱装载问题的启发式算法 被引量：10

3

作者 孙洪礼 王周敬 《计算机应用与软件》 CSCD 2011年第4期193-195,204,共4页

提出了求解同类货物集装箱装载问题的一种启发式算法。算法中采用了层的思想,集装箱的每个面都可用来构建层。通过对二维布局、层高组合和用来构建层的集装箱面的选择等三个方面的优化求解,得到了具有较高装载率的集装箱装载方案。实例... 提出了求解同类货物集装箱装载问题的一种启发式算法。算法中采用了层的思想,集装箱的每个面都可用来构建层。通过对二维布局、层高组合和用来构建层的集装箱面的选择等三个方面的优化求解,得到了具有较高装载率的集装箱装载方案。实例结果表明,该算法是求解同类货物集装箱装载问题的一种行之有效的方法。 展开更多

关键词 集装箱装载 启发式算法 同类货物 层

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一种求解集装箱装载问题的启发式算法 被引量：5

4

作者 陈端兵 黄文奇 +1 位作者 尚明生 傅彦 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第8期145-148,共4页

所谓集装箱装载问题,就是将若干大小不同的长方体盒子装进一个大小已知的长方体容器,其目标是最大化容器的积载率。对这一问题,国内外学者利用不同的哲学思想,提出了诸如遗传算法、模拟退火算法等求解算法。本文提出一种求解此问题的基... 所谓集装箱装载问题,就是将若干大小不同的长方体盒子装进一个大小已知的长方体容器,其目标是最大化容器的积载率。对这一问题,国内外学者利用不同的哲学思想,提出了诸如遗传算法、模拟退火算法等求解算法。本文提出一种求解此问题的基于最大穴度优先原则的启发式算法。算法中使用了两个重要的策略:最大穴度原则和最小边度原则。用一些公开的算例对算法性能进行了实算测试,测试结果表明:算法所得结果的容器积载率高,是求解集装箱装载问题的有效算法。 展开更多

关键词 PACKING问题 集装箱装载 启发式算法 穴度 边度

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一种求解三维集装箱装箱问题的混合遗传算法 被引量：9

5

作者 江宝钏 熊伟清 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第26期200-202,222,共4页

在遗传算法的基础上结合传统启发式装箱算法,设计了一个混合遗传算法,该算法既继承了遗传算法的全局搜索好的优点,也克服了遗传算法局部搜索能力差的缺点,能够较好地解决集装箱这类多目标多约束的空间三维分布的问题。

关键词 集装箱装箱问题 混合遗传算法 启发式搜索 三维空间背包问题

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三维多箱异构货物装载优化及其可视化 被引量：15

6

作者 那日萨 韩琪玮 林正奎 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2015年第4期76-82,共7页

针对七种现实约束的集装箱三维多箱异构货物装载优化问题,提出了一种基于"块"和"空间"的启发式搜索算法。算法采用树搜索策略,根据可用空间,对每一次搜索的货物块进行评估,得到最佳的货物块,直到无可用空间或无可... 针对七种现实约束的集装箱三维多箱异构货物装载优化问题,提出了一种基于"块"和"空间"的启发式搜索算法。算法采用树搜索策略,根据可用空间,对每一次搜索的货物块进行评估,得到最佳的货物块,直到无可用空间或无可装载的货物为止。基于开放式标准测试数据的计算结果表明,该算法在时间效率和体积利用率上均优于已有的同类研究。并基于Net平台开发了一款3D装箱布局优化可视化软件,已在相关物流企业中得到推广应用,验证了算法的实用性。 展开更多

关键词 三维装箱优化 启发式搜索 可视化 物流管理

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多种物品三维装箱问题的一种启发式算法 被引量：11

7

作者 翟钰 孙小明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1244-1247,共4页

针对多种物品单箱三维装箱的问题,设计了一种新的启发式算法.该算法基于"平面"和"块"的概念,采取树搜索策略,允许货物在任何可行方向上旋转,在保证箱空间利用率足够高的同时,满足货物摆放稳定性的要求.实验结果表明... 针对多种物品单箱三维装箱的问题,设计了一种新的启发式算法.该算法基于"平面"和"块"的概念,采取树搜索策略,允许货物在任何可行方向上旋转,在保证箱空间利用率足够高的同时,满足货物摆放稳定性的要求.实验结果表明,该算法是解决此类问题的一种有效的方法. 展开更多

关键词 三维装箱问题 物流配送 启发式算法

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求解强异类集装箱装载问题的混合蚁群算法 被引量：2

8

作者 魏平 熊伟清 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第7期252-257,共6页

针对强异类集装箱装载问题,设计了一种混合蚁群算法。算法中搜索空间分为货物摆放的优先序列和货物摆放的状态两部分;引入体积大的货物优先放入的启发式规则;将蚂蚁搜索得到的序列与历史最优序列进行交叉,取三者最优序列作为该蚂蚁的搜... 针对强异类集装箱装载问题,设计了一种混合蚁群算法。算法中搜索空间分为货物摆放的优先序列和货物摆放的状态两部分;引入体积大的货物优先放入的启发式规则;将蚂蚁搜索得到的序列与历史最优序列进行交叉,取三者最优序列作为该蚂蚁的搜索路径;在更新信息素时,采取两种挥发系数更新信息素以避免信息素过快饱和,同时分析了算法的复杂度。通过三个强异类实例的测试,表明算法得到的装载方案有较高的空间利用率。 展开更多

关键词 集装箱装载 蚁群优化算法 启发式规则 整数规划

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双层集装箱列车装载问题多目标优化研究 被引量：7

9

作者 郎茂祥 周学松 孙岩 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期94-100,106,共8页

为了提高双层集装箱列车的装载效率,保障双层集装箱列车的运行安全,建立了一种降低重车重心高和均衡车辆转向架负重差的双层集装箱列车装载问题多目标优化模型,并采用字典序规划法对多目标优化问题进行求解,即为存在矛盾的优化目标与约... 为了提高双层集装箱列车的装载效率,保障双层集装箱列车的运行安全,建立了一种降低重车重心高和均衡车辆转向架负重差的双层集装箱列车装载问题多目标优化模型,并采用字典序规划法对多目标优化问题进行求解,即为存在矛盾的优化目标与约束条件设置不同的优先级.为了优化重车重心高,采用线性分式规划将相应的混合整数分式问题转化为一系列混合整数线性规划子问题进行求解.算例验证结果表明,研究所提出的多目标优化方法能够在保证列车集装箱装载量最大的条件下降低集装箱车的重车重心高,并减少其转向架负重差,具有重要的应用价值. 展开更多

关键词 铁路运输 双层集装箱运输 装载问题 多目标优化 字典序规划法

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一种简化粒子群算法及在三维装箱问题中的应用 被引量：5

10

作者 孟非 黄太安 解志斌 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第31期9214-9218,9226,共6页

在简化粒子群算法中引入混合蛙跳算法的分组思想,使得粒子群算法在进化后期能够利用更丰富的信息,有效避免算法早熟收敛和收敛到局部最优点问题,且收敛速度更快。将改进后的简化粒子群算法用于解决集装箱装箱问题,数值试验表明这种集装... 在简化粒子群算法中引入混合蛙跳算法的分组思想,使得粒子群算法在进化后期能够利用更丰富的信息,有效避免算法早熟收敛和收敛到局部最优点问题,且收敛速度更快。将改进后的简化粒子群算法用于解决集装箱装箱问题,数值试验表明这种集装箱装载方法能够达到较好的容积利用率。为了指导实际的装箱操作,设计出了集装箱装载软件。 展开更多

关键词 粒子群算法 蛙跳算法 装箱问题

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基于禁忌算法的多约束集装箱装载问题研究 被引量：5

11

作者 屈援 王雪莲 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第4期73-76,共4页

多约束集装箱装载问题的约束主要包括集装箱重心位置约束、集装箱单箱重量约束、货物放置顺序约束、货物摆放方位约束以及货物摆放位置约束。采用禁忌算法求解该问题。算法基于自然数编码,设计了货物的摆放规则和序列生成方式,设定二种... 多约束集装箱装载问题的约束主要包括集装箱重心位置约束、集装箱单箱重量约束、货物放置顺序约束、货物摆放方位约束以及货物摆放位置约束。采用禁忌算法求解该问题。算法基于自然数编码,设计了货物的摆放规则和序列生成方式,设定二种邻域,根据邻域的不同,构造了两种禁忌表。针对算法的原理,分析了具有代表性算例的试验结果,表明了所提出的禁忌算法对优化多约束集装箱装载问题的有效性。 展开更多

关键词 水路运输 集装箱装载问题 禁忌搜索算法 重量约束 重心位置约束

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基于规则集定向搜索算法的装船翻箱问题 被引量：5

12

作者 杨小明 周云鹏 +1 位作者 耿志康 徐子奇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期1040-1054,共15页

集装箱码头的自动化与智能化是港口物流发展新趋势,其中箱区自动化与智能化是其中的重点。自动化集装箱码头纵向大箱区布局模式使其翻箱问题成为制约码头效率提升的一个重要因素。针对自动化码头大箱区的贝内装船翻箱问题,提出基于规则... 集装箱码头的自动化与智能化是港口物流发展新趋势,其中箱区自动化与智能化是其中的重点。自动化集装箱码头纵向大箱区布局模式使其翻箱问题成为制约码头效率提升的一个重要因素。针对自动化码头大箱区的贝内装船翻箱问题,提出基于规则集快速求解方法,并基于该方法构建相应的分支定界算法和定向搜索算法,同时分析了3种算法的时间复杂度。分支定界算法可求得该问题理论最优解,定向搜索算法能在短时内获得接近理论最优解。算例分析表明,基于规则集定向搜索算法和分支定界算法在小规模算例中都能高效求解该问题。在大规模算例中,基于规则集定向搜索算法仍然具有很高计算效率,同时优化结果接近理论最优解。通过与现有文献的数据对比分析,表明本文提出的基于规则集定向搜索算法在求解集装箱装船翻箱问题时具有更好的优化效果和更高的计算效率。 展开更多

关键词 装船翻箱问题 定向搜索算法 分支定界算法 自动化集装箱码头

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基于最大最小蚁群算法的智能装载方法 被引量：2

13

作者 葛玮 徐卫红 程海水 《山东农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2014年第3期366-371,共6页

三维装箱问题在现实生活中有着广泛的应用,是具有复杂约束的组合优化问题,理论上属于NP-hard问题。针对贪心算法通常得到的是局部最优解以及基本蚁群算法存在不足等问题,本文首先给出了启发式装箱规则,然后结合最大最小蚁群算法对装载... 三维装箱问题在现实生活中有着广泛的应用,是具有复杂约束的组合优化问题,理论上属于NP-hard问题。针对贪心算法通常得到的是局部最优解以及基本蚁群算法存在不足等问题,本文首先给出了启发式装箱规则,然后结合最大最小蚁群算法对装载顺序进行优化,提出了一个求解三维装箱问题的混合蚁群算法,最后通过实验对比验证了该算法的有效性和优越性,并给出了三维效果展示图。 展开更多

关键词 三维装箱 启发式 最大最小蚁群算法

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基于自适应细菌觅食算法的集装箱装载 被引量：3

14

作者 范霁月 高尚 张晓庆 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第2期420-424,共5页

针对集装箱装载问题复杂度高以及改进现有方法难度大等问题,采用一种基于自适应细菌觅食算法,求其最优解。根据货品堆置方向和三空间分割装载策略,使用基于顺序表示的遗传基因编码方式,将装箱过程中三维"切割与组合"问题转化... 针对集装箱装载问题复杂度高以及改进现有方法难度大等问题,采用一种基于自适应细菌觅食算法,求其最优解。根据货品堆置方向和三空间分割装载策略,使用基于顺序表示的遗传基因编码方式,将装箱过程中三维"切割与组合"问题转化为适应度函数的可行性解,改进标准细菌觅食算法中的趋化操作,引入基于余弦的自适应步长计算方法。仿真结果表明,该算法具有收敛速度快、空间利用率高等特点,为集装箱装载问题提供了一种思路和方法。 展开更多

关键词 集装箱装载问题 细菌觅食算法 遗传基因编码 三空间分割 自适应步长

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集装箱船舶贝内配载和堆场装船顺序协调优化 被引量：3

15

作者 刘志雄 颜家岚 张煜 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期223-230,共8页

针对集装箱船舶贝内配载和堆场装船顺序协调优化问题,以堆场贝位和船舶贝位翻箱次数之和最小为优化目标,考虑堆场装船要求和船舶适航性等多种约束条件,建立数学模型.鉴于问题的NP特性,提出混合演化策略算法(HES)求解模型,设计二维实数编... 针对集装箱船舶贝内配载和堆场装船顺序协调优化问题,以堆场贝位和船舶贝位翻箱次数之和最小为优化目标,考虑堆场装船要求和船舶适航性等多种约束条件,建立数学模型.鉴于问题的NP特性,提出混合演化策略算法(HES)求解模型,设计二维实数编码,提出基于力矩平衡和逐列装载的解码方法.基于三点交叉互换的重组算子,单点突变的变异算子和互换的局部搜索策略对算法进行改进.通过计算证明,对不同规模算例,HES算法均能求解出较优的贝内配载方案和堆场装船顺序.HES算法与传统演化策略算法(ES)、粒子群算法(PSO)、基于规则的启发式算法(HA-MBSCC)进行对比,进一步验证了算法的优越性. 展开更多

关键词 水路运输 集装箱翻箱 混合演化策略算法 局部搜索 贝内配载 堆场装船顺序

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基于演化策略算法的集装箱船舶贝内配载优化 被引量：5

16

作者 刘志雄 颜家岚 张岂玮 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第9期2725-2730,I0001,共7页

为解决集装箱船舶贝内配载优化问题,以最小化倒箱次数为目标建立数学模型。提出基于力矩平衡和逐列装载的装船规则(ship loading rule based on moment balance and stowing column by column,SLR-MBSCC),根据装船方向的不同,将SLR-MBSC... 为解决集装箱船舶贝内配载优化问题,以最小化倒箱次数为目标建立数学模型。提出基于力矩平衡和逐列装载的装船规则(ship loading rule based on moment balance and stowing column by column,SLR-MBSCC),根据装船方向的不同,将SLR-MBSCC规则分为由内向外(Inside-Out)装船和由外向内(Out-Inside)装船的两种规则。采用演化策略算法(ES),设计二维实数编码和基于SLR-MBSCC规则的解码方法,采用基于三点交叉互换的重组算子和基于两点互换的变异算子。在两种不同方向装船规则中,算例计算表明,由内向外方向下的规则对于减小横倾力矩更有效。通过不同规模算例分析验证了演化策略算法求解贝内配载问题的有效性。 展开更多

关键词 集装箱 混装贝位 贝内配载 装船规则 演化策略算法

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无碳复写纸集装箱装运算法研究 被引量：1

17

作者 黄利强 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期133-135,共3页

无碳复写纸生产企业物流过程中的集装箱的装载问题,是产品运输中的一个非常重要环节。由于产品本身的特性,包装件在集装箱内的摆放要求正面朝上,以防止无碳复写纸包装件之间的互相碰撞对无碳复写纸功能的破坏。目前无碳复写纸包装件装... 无碳复写纸生产企业物流过程中的集装箱的装载问题,是产品运输中的一个非常重要环节。由于产品本身的特性,包装件在集装箱内的摆放要求正面朝上,以防止无碳复写纸包装件之间的互相碰撞对无碳复写纸功能的破坏。目前无碳复写纸包装件装入集装箱的工作大部分依靠人工操作来进行。由于人力、物力及产品本身的要求,箱子只能一次性地装入,而不能反复装卸。为提高集装箱的空间利用率,降低运输成本,讨论了无碳复写纸装入算法的思路。 展开更多

关键词 无碳复写纸 装载 集装箱

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蚁群算法求解复杂集装箱装载问题 被引量：9

18

作者 杜立宁 张德珍 陈世峰 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第8期2275-2278,共4页

针对复杂集装箱装载问题(CLP),应用启发式信息与蚁群算法求解了最优装载方案。首先,建立了复杂集装箱装载问题的数学模型,利用蚁群算法对解空间的强搜索能力、潜在并行性及可扩充性,结合三空间分解策略将布局空间依次分割;然后,装入满... 针对复杂集装箱装载问题(CLP),应用启发式信息与蚁群算法求解了最优装载方案。首先,建立了复杂集装箱装载问题的数学模型,利用蚁群算法对解空间的强搜索能力、潜在并行性及可扩充性,结合三空间分解策略将布局空间依次分割;然后,装入满足约束条件的最优货物块,完成不同大小三维矩形货物的装载布局。在此基础上,设计了基于空间划分策略的蚁群算法。最后以700件货物装入40尺(12.025 m)高柜箱进行计算,结果表明该方法能提高集装箱的空间利用率,同时兼顾了多个装载约束条件,可应用性好。 展开更多

关键词 蚁群算法 集装箱装载问题 启发式信息 一次性装载

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基于多元优化算法的三维装箱问题的研究 被引量：26

19

作者 李孙寸 施心陵 +2 位作者 张松海 董易 高莲 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期106-115,共10页

用多元优化算法(Multi-variant optimization algorithm,MOA)实现三维装箱问题的求解.算法通过随机放置和局部调整从而逐步逼近最优解.随机放置是将随机选择的几个箱子装入容器中;局部调整是根据目标函数值对随机放置容器的箱子序列作... 用多元优化算法(Multi-variant optimization algorithm,MOA)实现三维装箱问题的求解.算法通过随机放置和局部调整从而逐步逼近最优解.随机放置是将随机选择的几个箱子装入容器中;局部调整是根据目标函数值对随机放置容器的箱子序列作局部调整优化;通过递推的随机放置和局部调整优化,目标函数值逐步逼近最优值,从而获得一个较为理想的三维装箱方案.算法通过对BR1～BR10共1 000组三维装箱问题测试实例的测试仿真,得到理想的装箱效果,说明用多元优化算法实现三维装箱问题的有效性和可行性. 展开更多

关键词 三维装箱问题 多元优化算法 随机放置 局部调整 逐步逼近

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高效求解三维装箱问题的剩余空间最优化算法 被引量：17

20

作者 尚正阳 顾寄南 +1 位作者 唐仕喜 孙晓红 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第5期44-50,共7页

为实现三维装箱问题的高效求解,提出了一个三维的剩余空间最优化算法(Three-Dimensional Residual-Space-Optimized Algorithm,3D-RSO)。在满足3个著名约束的条件下,该算法将三维问题转化为带有高度约束的二维问题,通过对箱子放置后的... 为实现三维装箱问题的高效求解,提出了一个三维的剩余空间最优化算法(Three-Dimensional Residual-Space-Optimized Algorithm,3D-RSO)。在满足3个著名约束的条件下,该算法将三维问题转化为带有高度约束的二维问题,通过对箱子放置后的剩余空间状态分析,提出了基于概率较优的空间分割方法和箱子布置规则。相比于传统算法,3D-RSO在求解过程中不需要任何的预处理和搜索操作,是一种最坏计算复杂度为O(2n2)的直接求解算法。针对强异构体的实验表明,该算法能够在极短的时间内对算例进行高效求解,适合应用在大规模或者需要被快速求解的三维装箱问题中。 展开更多

关键词 三维装箱问题 启发式算法 快速求解 调度优化

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