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题名基于列生成和遗传算法的三阶段齐切割问题
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作者
冀荣根
胡志华
田曦丹
魏月荷
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机构
上海海事大学物流研究中心
同济大学经济与管理学院
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出处
《郑州大学学报(理学版)》
北大核心
2025年第4期63-70,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(71871136)
上海市自然科学基金面上项目(23ZR1426500)。
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文摘
在工业定制化生产中,板材常采用三阶段齐切割排样方式,经过三个阶段必须切出完整的产品。针对这一问题,提出以板材利用率最大为目标,建立了板材二维齐切割的混合整数规划模型。将三阶段切割问题抽象为具有尺寸限制的排序问题,在第一阶段采用横切和竖切两种切割方式,所切割的产品项可以0°或90°放置,后续两个阶段的切割要满足任意两个产品项无重叠。为提高求解效率,把模型分解为主问题和若干子问题,并提出遗传算法和列生成的迭代重优化框架及其算法求解该问题。在每次迭代中,遗传算法均能提供多个满足条件的列,并作为新列添加到主问题中。此外,算法能够对板材利用率较低的解进行重优化,提高劣解变换到最优解的可能性。实验结果表明,所提算法在小规模算例中,能够求得精确解;在大规模算例中,求解所得的板材利用率在85%以上,求解时间较短,能够适应工业化生产的要求。
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关键词
三阶段齐切割
混合整数规划
列生成算法
遗传算法
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Keywords
three-stage guillotine cutting
mixed integer programming
column generation algorithm
genetic algorithm
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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