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考虑支撑面约束的三维装箱问题快速求解方法 被引量:17
1
作者 张莹 刘二超 戚铭尧 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期192-198,共7页
针对三维装箱(3D-BP)问题,已有的算法大都没有考虑货物支撑限制问题.本文提出一种基于带支撑面装载空间的算法来解决这一问题,并提出了判断两个立方体是否有空间重叠、以及装载空间更新的算法.算例测试中,对不同装载策略和货物排序方法... 针对三维装箱(3D-BP)问题,已有的算法大都没有考虑货物支撑限制问题.本文提出一种基于带支撑面装载空间的算法来解决这一问题,并提出了判断两个立方体是否有空间重叠、以及装载空间更新的算法.算例测试中,对不同装载策略和货物排序方法的结果进行比较,并针对货物能否转向进行计算;选择最优的策略分别计算装载系数为0.6、0.75、0.9、1时所对应的装载效果,同时还给出了在考虑货物易碎性约束时的结果.实验表明,相比关键点思想,本文提出的带支撑面的装载空间的概念,计算结果的质量更高、求解速度更快,对实际应用及后续的研究有较好的借鉴意义. 展开更多
关键词 综合运输 三维装箱 支撑面 装载空间 装载策略
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考虑作业姿势舒适的三维装箱问题
2
作者 徐翔斌 吁琴芳 《工业工程》 2024年第2期37-47,共11页
为降低装卸工在货物配装过程中因重复弯腰而罹患肌肉骨骼疾病的概率,同时优化其作业姿势的舒适性,进而减轻作业疲劳,提升社会整体效益,基于人因工程和运筹优化协同优化的视角,从装卸工作业姿势舒适的角度出发,提出并研究考虑作业姿势舒... 为降低装卸工在货物配装过程中因重复弯腰而罹患肌肉骨骼疾病的概率,同时优化其作业姿势的舒适性,进而减轻作业疲劳,提升社会整体效益,基于人因工程和运筹优化协同优化的视角,从装卸工作业姿势舒适的角度出发,提出并研究考虑作业姿势舒适的三维装箱问题。首先对装载作业姿势舒适性进行评价,构建问题模型;其次对货物排序优化和货物放置规则等关键问题进行研究,设计了最大空间法和有偏随机密钥遗传算法相结合的求解算法;最后通过算例进行实验验证。结果表明,提出的模型和算法可以在不增加车辆运输成本的前提下提升装卸工的作业姿势舒适性,并且对于尺寸相对较小及规模相对较少的货物类型作业姿势舒适性的优化空间更大,验证了模型和算法的有效性。 展开更多
关键词 三维装箱 作业姿势舒适 最大空间法 有偏随机密钥遗传算法
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城市物流配送中的三维装箱算法 被引量:9
3
作者 宁爱兵 熊小华 马良 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第9期207-208,211,共3页
针对城市物流多种类物品三维装箱问题,设计了一种新的求解算法。该算法把三维空间分割成小长方体方格并用相应的数据结构来表示。它能处理多种类物品混装的情况,允许一个货物在6个方向上旋转,该算法与车辆路径算法结合就易于得到一个完... 针对城市物流多种类物品三维装箱问题,设计了一种新的求解算法。该算法把三维空间分割成小长方体方格并用相应的数据结构来表示。它能处理多种类物品混装的情况,允许一个货物在6个方向上旋转,该算法与车辆路径算法结合就易于得到一个完整的城市智能物流配送算法。 展开更多
关键词 三维装箱问题 物流配送 车辆路径问题
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三维货物装箱问题的研究进展 被引量:11
4
作者 李鹏 汤勇 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1232-1242,共11页
基于问题的复杂度、优化模型的现实度以及求解算法的适合度3方面,对三维装箱问题的研究现状进行分析,着重对货物与箱体的规模与异构性、优化目标与约束条件的实用性和求解方法的优缺点进行归纳;其次,总结三维装箱问题在以上3方面存在的... 基于问题的复杂度、优化模型的现实度以及求解算法的适合度3方面,对三维装箱问题的研究现状进行分析,着重对货物与箱体的规模与异构性、优化目标与约束条件的实用性和求解方法的优缺点进行归纳;其次,总结三维装箱问题在以上3方面存在的不足;最后,从整体问题复杂化、优化目标多样化和约束条件现实化、假设条件最小化、求解方法实用化等5方面对三维装箱问题的研究进行展望。 展开更多
关键词 三维装箱问题 启发算法 整型规划 遗传算法 多目标优化
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带时间窗约束的船体分段空间调度问题 被引量:9
5
作者 陶宁蓉 蒋祖华 刘建峰 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2674-2679,共6页
研究了将空间资源作为关键资源的生产调度问题——空间调度问题,分析了空间调度问题和三维装箱问题的异同,以具有时间窗约束的空间调度三维模型为基础,提出改进的基于极点的启发式定位规则,给出结合禁忌搜索和基于极点的定位规则的优化... 研究了将空间资源作为关键资源的生产调度问题——空间调度问题,分析了空间调度问题和三维装箱问题的异同,以具有时间窗约束的空间调度三维模型为基础,提出改进的基于极点的启发式定位规则,给出结合禁忌搜索和基于极点的定位规则的优化算法,并通过仿真验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 空间调度 时间窗约束 三维装箱问题 极点 禁忌搜索 船舶建造
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货物三维装箱问题建模及其乌鸦搜索算法优化 被引量:8
6
作者 王素欣 温恒 +2 位作者 卢福强 刘浩伯 王雷震 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期21-30,共10页
针对货物三维装箱问题建立三维装箱模型.在模型中,为避免货物在运输过程中转弯时由于偏心导致翻车现象的发生,加入了考虑转弯时重心约束,得到重心区域投影为等腰三角形或者等腰梯形.货物放置规则中扩大了剩余空间区域,增加了解的多样性... 针对货物三维装箱问题建立三维装箱模型.在模型中,为避免货物在运输过程中转弯时由于偏心导致翻车现象的发生,加入了考虑转弯时重心约束,得到重心区域投影为等腰三角形或者等腰梯形.货物放置规则中扩大了剩余空间区域,增加了解的多样性.在算法中,为了提高迭代收敛速度,增强其全局寻优的能力,采用改进的乌鸦搜索算法对模型进行求解与优化.在改进算法中,提出并引入了多概率随机游走策略和解修复策略.解修复策略使得算法适用于模型求解,尽可能增加解的多样性.多概率随机游走策略是种群迭代后继续以多种不同的概率进行随机游走,使得算法全局寻优能力更强.仿真实例与基准函数测试结果表明,改进后的算法优化效果明显. 展开更多
关键词 三维装箱问题 集装箱装载问题 乌鸦搜索算法 转弯重心约束 集装箱包装公司 优化与决策
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三维装箱问题的智能启发式算法 被引量:4
7
作者 陈德良 陈治亚 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期134-137,共4页
三维装箱问题是一类典型的NP-hard组合优化问题,找到一个高效快速的算法具有重要的现实意义.模拟人们在实际装箱时总是尽量保证每一层装的比较"平直"思想,设计了一种智能启发式算法,借以克服一般启发式算法依赖"经验&qu... 三维装箱问题是一类典型的NP-hard组合优化问题,找到一个高效快速的算法具有重要的现实意义.模拟人们在实际装箱时总是尽量保证每一层装的比较"平直"思想,设计了一种智能启发式算法,借以克服一般启发式算法依赖"经验"的不足.给出了详细算法流程和关键数组的定义.该算法结构简单,实验表明算法收敛速度快,能有效解决三维装箱问题. 展开更多
关键词 物流工程 三维装箱 启发式算法 智能启发式
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基于深度强化学习的四向协同三维装箱方法
8
作者 尹昊 陈帆 和红杰 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2420-2431,共12页
物流作为现代经济的重要组成部分,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用.物流中的三维装箱问题(Three-dimensional bin packing problem,3D-BPP)是提高物流运作效率必须解决的关键难题之一.深度强化学习(Deep rein-forcement learning,... 物流作为现代经济的重要组成部分,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用.物流中的三维装箱问题(Three-dimensional bin packing problem,3D-BPP)是提高物流运作效率必须解决的关键难题之一.深度强化学习(Deep rein-forcement learning,DRL)具有强大的学习与决策能力,基于DRL的三维装箱方法(Three-dimensional bin packing method based on DRL,DRL-3DBP)已成为智能物流领域的研究热点之一.现有DRL-3DBP面对大尺寸容器3D-BPP时难以达成动作空间、计算复杂性与探索能力之间的平衡.为此,提出一种四向协同装箱(Four directional cooperative packing,FDCP)方法:两阶段策略网络接收旋转后的容器状态,生成4个方向的装箱策略;根据由4个策略采样而得的动作更新对应的4个状态,选取其中价值最大的对应动作为装箱动作.FDCP在压缩动作空间、减小计算复杂性的同时,鼓励智能体对4个方向合理装箱位置的探索.实验结果表明,FDCP在100×100大尺寸容器以及20、30、50箱子数量的装箱问题上实现了1.2%~2.9%的空间利用率提升. 展开更多
关键词 三维装箱问题 组合优化问题 深度强化学习 四向协同装箱
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需求不完全拆分的多厢车辆路径和三维装箱模型与算法 被引量:3
9
作者 周光辉 仲邵伟 +1 位作者 李邓宇卉 张毅祥 《管理评论》 CSSCI 北大核心 2022年第8期299-312,共14页
由于需求的多样性,以及不能混装等特点,一些货品通常需要采用多厢货车运输;对订单依据货品种类拆分,优先运送需求紧急度高的货品,可以提高物流服务效率。对于一些规则的箱体货物,采用合理的装箱方案可提高车厢的空间利用率。因此,本文... 由于需求的多样性,以及不能混装等特点,一些货品通常需要采用多厢货车运输;对订单依据货品种类拆分,优先运送需求紧急度高的货品,可以提高物流服务效率。对于一些规则的箱体货物,采用合理的装箱方案可提高车厢的空间利用率。因此,本文针对需求不完全拆分的多厢车辆路径和三维装箱问题(three-dimensional loading multi-compartment vehicle routing problem with discrete split deliveries,3L-MCVRPDSD),建立混合整数线性规划模型。提出了一种文化基因算法(memetic algorithm,MA),算法设计了一种订单拆分与合并策略,来解决需求不完全拆分条件下的子订单-车辆分配问题,以及子订单排序与车辆路径之间的映射关系,并嵌套构造型启发式三维装箱策略,实现对模型的求解。与遗传算法(genetic algorithm,GA)、CPLEX的计算结果相比,该算法可以在合理的计算时间内求得满意的可行解。 展开更多
关键词 车辆路径 三维装箱 多厢 需求不完全拆分 文化基因算法
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三维装箱问题的模型与改进遗传算法 被引量:2
10
作者 陈德良 陈治亚 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2010年第2期142-147,共6页
三维装箱问题是一类NP-hard的组合优化问题,构建一个适当的数学模型并设计高效快速的算法具有重要的理论和现实意义.该文将箱子空间划分为立方体单元,依此构建三维装箱问题的混合整数规划模型,并通过改进遗传算法求解,剔除大量不可行解... 三维装箱问题是一类NP-hard的组合优化问题,构建一个适当的数学模型并设计高效快速的算法具有重要的理论和现实意义.该文将箱子空间划分为立方体单元,依此构建三维装箱问题的混合整数规划模型,并通过改进遗传算法求解,剔除大量不可行解提高了收敛速度.实验结果表明此算法运算过程及结果稳定,具有较强的实际应用价值,能有效解决复杂的三维装箱问题. 展开更多
关键词 三维装箱问题 空间划分 混合整数规划模型 改进遗传算法
原文传递
面向梯形箱子的三维装箱问题算法研究 被引量:2
11
作者 任岳淼 陈贤富 刘斌 《微型机与应用》 2015年第9期18-21,25,共5页
针对梯形箱子的三维装箱问题,提出了一种基于空间分割的构造性启发式算法,根据梯形箱子三维装箱问题的特点,设计了相应的空间分割策略、空间合并策略与空间重组策略,在此基础上加入遗传算法,提高算法局部与全局搜索能力。实验结果表明,... 针对梯形箱子的三维装箱问题,提出了一种基于空间分割的构造性启发式算法,根据梯形箱子三维装箱问题的特点,设计了相应的空间分割策略、空间合并策略与空间重组策略,在此基础上加入遗传算法,提高算法局部与全局搜索能力。实验结果表明,该算法能有效处理梯形箱子三维装箱问题。 展开更多
关键词 三维装箱问题 启发式算法 遗传算法
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考虑周转箱的托盘配载优化研究 被引量:1
12
作者 苌道方 徐振宇 +1 位作者 罗天 高银萍 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1344-1351,共8页
托盘是为配合高效物流而诞生的一种单元化物流器具,是贯穿现代供应链中各个环节的连接点。但由于实际应用中使用方式落后以及配载方案不当,导致不能完全发挥托盘的优势。针对托盘配载问题提出使用周转箱的配载模式,以提高周转箱和托盘... 托盘是为配合高效物流而诞生的一种单元化物流器具,是贯穿现代供应链中各个环节的连接点。但由于实际应用中使用方式落后以及配载方案不当,导致不能完全发挥托盘的优势。针对托盘配载问题提出使用周转箱的配载模式,以提高周转箱和托盘利用率为目标,建立2阶段混合整数线性规划模型,第1阶段为周转箱装箱,第2阶段为托盘配载。通过算例验证了模型的有效性和准确性。研究结果表明:当产品箱的数量为24时,在使用周转箱的托盘配载模式中,托盘利用率为100%,周转箱利用率为81.64%;而不使用周转箱时的托盘利用率则为40.82%。与传统模式相比,使用周转箱的托盘配载模式可显著提高托盘利用率,降低物流成本。 展开更多
关键词 托盘配载 周转箱 三维装箱问题 整数规划
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基于聚类和网格覆盖的三维装箱算法
13
作者 李少港 张宇辉 魏文红 《东莞理工学院学报》 2022年第5期40-46,共7页
三维装箱问题是一类常见的组合优化问题,现有的研究工作集中于提升算法的装载效率,较少考虑算法决策时间的影响,而时间效率是决定算法能否应用于工业实践的重要标准之一。本文提出了一种改进的三维最优适配算法用于解决装箱问题,通过结... 三维装箱问题是一类常见的组合优化问题,现有的研究工作集中于提升算法的装载效率,较少考虑算法决策时间的影响,而时间效率是决定算法能否应用于工业实践的重要标准之一。本文提出了一种改进的三维最优适配算法用于解决装箱问题,通过结合遗传算法和聚类算法,在降低搜索空间维度、提高算法收敛速度、减少算法运行时间的同时,寻找更优的解。在华为数据集上的实验结果表明,本文提出的算法在兼顾时间效率和装载效率的基础上,能够获得较好的结果。 展开更多
关键词 三维装箱 K-MEANS聚类 遗传算法 三维最优适配算法 启发式装箱算法
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有卸货顺序约束的集装箱装载问题及算法研究 被引量:9
14
作者 屈援 王雪莲 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第7期1789-1791,共3页
对有卸货顺序约束的三维集装箱问题进行了描述。基于禁忌规则,采用了求解该问题的模拟退火算法,设计了货物的摆放规则和序列生成方式。采用3种邻域,根据邻域的不同,构造了2种禁忌表。根据问题的特点,在模拟退火算法抽样过程中加入了禁... 对有卸货顺序约束的三维集装箱问题进行了描述。基于禁忌规则,采用了求解该问题的模拟退火算法,设计了货物的摆放规则和序列生成方式。采用3种邻域,根据邻域的不同,构造了2种禁忌表。根据问题的特点,在模拟退火算法抽样过程中加入了禁忌规则。介绍了算法的原理,给出了具有代表性算例试验结果并且进行了分析。试验结果表明,提出的混合算法对有卸货顺序约束的集装箱三维装载问题的有效性。 展开更多
关键词 三维装箱问题 卸货顺序约束 模拟退火算法 禁忌算法 邻域
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复杂情况下的三维集装箱装载问题混合算法 被引量:2
15
作者 屈援 王雪莲 《起重运输机械》 北大核心 2007年第8期48-51,共4页
对复杂情况下的三维集装箱问题进行了描述,其约束主要包括重心位置约束、单箱重量约束、摆放方位约束、卸货顺序约束和集装箱型号和数量约束。基于禁忌规则,提出了求解该问题的模拟退火算法。设计了货物的摆放规则和序列生成方式,采用4... 对复杂情况下的三维集装箱问题进行了描述,其约束主要包括重心位置约束、单箱重量约束、摆放方位约束、卸货顺序约束和集装箱型号和数量约束。基于禁忌规则,提出了求解该问题的模拟退火算法。设计了货物的摆放规则和序列生成方式,采用4种邻域,根据邻域的不同,构造了3种禁忌表,根据问题的特点,在模拟退火算法抽样过程中加入了禁忌规则。本文介绍了算法的原理,给出了具有代表性算例试验结果并且进行了分析。试验结果表明所提出的混合算法对复杂情况下的集装箱三维装载问题的有效性。 展开更多
关键词 三维装箱问题 复杂情况 模拟退火算法 禁忌算法
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单一货物摆放无约束三维装箱优化方法 被引量:3
16
作者 张梅娟 吴铃 +1 位作者 顾婷婷 贾春玉 《宁波工程学院学报》 2018年第1期33-38,共6页
物流装箱环节效率低是成本高居不下的主要因素之一。传统的简便装箱解法可提高装箱效率,且简便、易于掌握,但优化程度略低。它对最底层的两种组合只是按两种简单摆放方式摆放货物,以此作为基础数据,再对货箱三个维度分别规划求解,从而... 物流装箱环节效率低是成本高居不下的主要因素之一。传统的简便装箱解法可提高装箱效率,且简便、易于掌握,但优化程度略低。它对最底层的两种组合只是按两种简单摆放方式摆放货物,以此作为基础数据,再对货箱三个维度分别规划求解,从而给出较优装箱方案。本文提出单一货物摆放无约束三维优化装箱解法,虽比前者复杂些,但可进一步提高装箱优化程度。它先对最底层的两种组合分别线性规划求解,然后在二者中择优,在此基础上再对货箱三个维度分别规划求解,得出优化装箱方案。 展开更多
关键词 单一货物 三维装箱问题 优化装箱方法 线性规划法
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基于遗传算法的规则包装农产品三维装箱模型 被引量:7
17
作者 邢斌 杨信廷 +1 位作者 钱建平 王凤丽 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期237-241,共5页
随着农产品配送规模的扩大,物流成本不断增加,农产品的高效配送成为降低企业物流成本、增加企业竞争力的主要手段。该文针对农产品物流配送中多种货物的装箱问题,设计了一种基于遗传算法的智能三维装箱模型;通过分析农产品自身特点,在... 随着农产品配送规模的扩大,物流成本不断增加,农产品的高效配送成为降低企业物流成本、增加企业竞争力的主要手段。该文针对农产品物流配送中多种货物的装箱问题,设计了一种基于遗传算法的智能三维装箱模型;通过分析农产品自身特点,在考虑装箱过程中车辆载质量、物品承重和体积等约束条件的基础上,对规则农产品的装箱次序以及摆放方向进行优化设计;应用Java技术对单车三维装箱算法进行了实现。采用北京郊区某公司的农产品货箱包装数据进行了10组试验测试,测试结果表明:用于综合描述装箱率和装箱成本的目标函数值平均为72.72%,采用遗传算法优化后,算法的平均运行时间为37947ms,目标函数值平均为81.14%,提高了8.42%。 展开更多
关键词 农产品 物流 三维装箱 遗传算法 装箱率
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Web模式下三维装箱问题的一种解决方法 被引量:2
18
作者 李建华 丁香乾 +1 位作者 王伟 武燕 《心智与计算》 2007年第4期483-490,共8页
为解决Web模式下多约束三维装箱问题对求解时间和效率的要求,针对混合遗传算法中交叉算子的模式干扰带来的求解速度较慢问题,从优化搜索策略方面入手,引入克隆选择算法(SCA),利用克隆扩增、克隆选择算子完成种群进化,并结合六空间启发... 为解决Web模式下多约束三维装箱问题对求解时间和效率的要求,针对混合遗传算法中交叉算子的模式干扰带来的求解速度较慢问题,从优化搜索策略方面入手,引入克隆选择算法(SCA),利用克隆扩增、克隆选择算子完成种群进化,并结合六空间启发式策略对SCA算法加以改进,使两者相辅相成、互相受益。实验表明:本算法对提高Web模式下三维装箱的速度成效显著,且算法效率较高。 展开更多
关键词 WEB模式 三维装箱 混合遗传算法 混合克隆选择算法
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