啟發(fā)式算法求解二維矩形切割優(yōu)化問題研究
發(fā)布時間:2022-12-21 23:38
二維矩形切割優(yōu)化問題屬于組合優(yōu)化問題的范疇,已被證明為NP難問題。在化工業(yè)生產(chǎn)中,常常會涉及到原料或半成品的切割等工序。而二維矩形切割問題相對于單維和多維切割問題在工業(yè)界的應(yīng)用最為廣泛,有著誘人的發(fā)展前景。因此研究該問題對于提升企業(yè)經(jīng)濟效益和推動學(xué)術(shù)界理論研究都有著重要的價值。二維矩形切割優(yōu)化問題是將標(biāo)準(zhǔn)尺寸的原料按照Guillotine切割方式切割成特定尺寸的成品,在此過程中會產(chǎn)生部分廢料,優(yōu)化的目標(biāo)是最小化原料的總用量和最小化切割產(chǎn)生的廢料,為此本文設(shè)計了求解該問題的一種迭代的帶擾動機制和分支定界的啟發(fā)式樹搜索算法(IHTS-P),通過深度優(yōu)先搜索探索解空間,加入分支策略對解空間進行細分,而剪枝策略則是對無意義的解空間進行剪枝便于算法加速,為了提高求解優(yōu)度和求解效率,本文還創(chuàng)新性地提出了迭代優(yōu)化策略和禁忌擾動機制:通過迭代優(yōu)化中每一輪的集中性的搜索來改善解空間,通過禁忌擾動機制來增強解的疏散性。利用源自工業(yè)界的多種真實算例對IHTS-P算法進行測試,并和本文提出的兩種混合整數(shù)規(guī)劃模型:完整模型(CM)、迭代模型(IM)測試結(jié)果進行對比,同時和最優(yōu)解進行對比,以及在不同的運行時間下對...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 本文主要工作及結(jié)構(gòu)安排
2 切割優(yōu)化模型實現(xiàn)
2.1 問題概述
2.2 問題建模
2.3 本章小結(jié)
3 求解TDRCO問題的啟發(fā)式樹搜索算法
3.1 啟發(fā)式樹搜索算法概述
3.2 整體算法框架
3.3 解的表示
3.4 啟發(fā)式樹搜索
3.5 迭代優(yōu)化
3.6 擾動機制
3.7 本章小結(jié)
4 實驗結(jié)果分析
4.1 測試方案設(shè)計
4.2 測試算例分析
4.3 參數(shù)設(shè)定
4.4 實驗結(jié)果對比
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 Ⅰ:測試數(shù)據(jù)
本文編號:3722992
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 本文主要工作及結(jié)構(gòu)安排
2 切割優(yōu)化模型實現(xiàn)
2.1 問題概述
2.2 問題建模
2.3 本章小結(jié)
3 求解TDRCO問題的啟發(fā)式樹搜索算法
3.1 啟發(fā)式樹搜索算法概述
3.2 整體算法框架
3.3 解的表示
3.4 啟發(fā)式樹搜索
3.5 迭代優(yōu)化
3.6 擾動機制
3.7 本章小結(jié)
4 實驗結(jié)果分析
4.1 測試方案設(shè)計
4.2 測試算例分析
4.3 參數(shù)設(shè)定
4.4 實驗結(jié)果對比
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 Ⅰ:測試數(shù)據(jù)
本文編號:3722992
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