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题名优化装箱填充率的改进鲸鱼模拟退火算法
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作者
陈皓宇
罗璟
杨灏泉
冯仁宇
袁锐波
甘雨
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机构
昆明理工大学机电工程学院
云南柔控科技有限公司
上海烟草集团有限责任公司
昆明欧迈科技有限公司
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第15期6477-6485,共9页
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基金
云南省科技厅重大专项(202202AC080003)
云南省科技厅国际科技合作项目(GHJD-2022001)。
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文摘
针对多约束、大规模的三维装箱问题,研究建立相应的数学模型,提出了改进鲸鱼算法与模拟退火算法相结合的混合元启发式算法。该算法对鲸鱼算法进行离散化处理,包括个体编码方式及更新机制等,利用模拟退火解决局部最优陷阱,并设计启发式装载规则进行解码,优化装箱方案。利用Bischoff和Ratcliff教授在OR-Library所提供的三维装箱标准算例和实际企业货物订单数据作为仿真案例,涵盖了从弱异构到强异构的货物类型。本研究所提算法同时兼顾了全局搜索和局部搜索能力,在面对多种箱子类型时,具有较高的填充率,其中弱异构型货物平均容器填充率为92.24%,强异构型货物平均容器填充率为88.78%,总体平均容器填充率达91.29%,为三维装箱问题研究提供了一定的借鉴和参考价值。
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关键词
三维装箱
改进鲸鱼算法
模拟退火算法
启发式装载规则
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Keywords
3D Bin packing
improved whale algorithm
simulated annealing algorithm
heuristic loading rules
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分类号
U169
[交通运输工程]
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名求解集装箱装载问题的混合蚁群模拟退火算法
被引量：4
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作者
李想
袁锐波
杨灏泉
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机构
昆明理工大学机电工程学院
云南柔控科技有限公司
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出处
《包装工程》
CAS
北大核心
2024年第11期163-174,共12页
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基金
云南省重大科技专项(202202AC080008)
中泰国际技术转移中心项目(GHJD-2022001)。
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文摘
目的针对物流行业中存在的大规模、复杂、多规格货物的集装箱装载问题,提出一种基于塔装载启发式算法、二维装载点启发式算法、蚁群模拟退火算法的混合算法。方法首先,采用塔装载启发式算法将三维待装箱装载成塔集,即将三维装箱问题降为二维装箱问题,有效降低集装箱的装载规模;其次,蚁群算法通过融入信息素选择更新策略,并利用自适应信息素挥发系数来提升算法整体的收敛速度,同时结合模拟退火算法对每代优秀路径集进行局部搜索,避免算法因收敛过快而陷入局部最优;最后,将蚁群模拟退火算法与二维装载点启发式算法相结合,优化每座塔的装载顺序和放置姿态,寻找最优的装载方案。结果实验证明,在250组算例中,采用混合算法后,集装箱的平均空间利用率为90.92%,优于其他3种对比算法。结论设计的混合蚁群模拟退火算法适用于解决大规模集装箱装载问题。
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关键词
三维装箱
大规模集装箱装载
启发式算法
蚁群算法
模拟退火算法
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Keywords
three-dimensional container loading
large scale container loading
heuristic algorithm
ant colony
simulated annealing algorithm
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分类号
TB485.3
[一般工业技术—包装工程]
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题名基于蚁群算法的多规格货箱装车模型研究
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作者
侯克金
袁锐波
杨灏泉
李焕
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机构
昆明理工大学机电工程学院
云南柔控科技有限公司
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出处
《农业装备与车辆工程》
2023年第5期28-33,共6页
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基金
云南省科技厅重大科技专项“货箱式物料智能物流关键技术及系统”(2022BA045)。
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文摘
为满足仓储自动化物流系统中对货箱自动装车的需求,利用启发式思维,设定摆放、稳定性等约束条件建立货物装车的模型框架,运用蚁群算法进行多目标优化,以货箱体积占用率和重心范围为目标函数,创新性地将各个货物的相似度和目的地路径作为启发因子,动态地将货箱的体积占比作为信息素的参数,自适应改变信息素的挥发程度来加快算法收敛速度,得出一种能提高货车空间利用率以及货物稳定性装载方案。并通过实例验证得出,在货箱种类和数量较多的情况下,由本算法模型得到的货箱装载方案的满载率,相较于人工,提升了6%~7%。
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关键词
蚁群算法
货车装载
仓储物流
三维装箱
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Keywords
ant colony algorithm
truck loading
storage logistics
three-dimensional packing
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分类号
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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