多线材一维下料问题的顺序价值校正算法

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工业生产中,经常要求设计合理的布局和切割方式,将较大的材料分割为尺寸和需求量已知的较小块(毛坯),提高材料利用率,以降低生产成本。这类问题称为下料问题。对于一维下料问题,规定原材料和毛坯均为一维,即只考虑长度。一维下料问题又称为线材下料问题,包括型材、棒材和管材等材料的分割。所有可用线材的长度相同时称为单线材一维下料问题,可用线材具有多种长度时称为多线材一维下料问题。本文首先建立多线材一维下料问题的数学模型,随后提出求解该问题的顺序价值校正算法。根据每种毛坯的价值,调用有界背包算法生成当前排样方式,用于满足部分毛坯需求。顺序生成各个排样方式,直到所有毛坯需求都得到满足。每次生成排样方式后,根据其信息对毛坯的价值进行调整,从而使排样方案多样化。通过迭代生成许多排样方案,不断调整各个毛坯的价值使之趋向合理,进而提高解的质量。本文工作还包括:(1)根据顺序价值校正法的特性,对算法结构进行并行化处理,缩短计算时间。(2)简要描述将顺序价值校正算法扩展应用于求解二维下料(装箱)问题的方法。根据本文算法,编码建立排样软件原型,并进行大量计算实验以评估所设计算法的有效性。通过与近年来国内外公开发表的求解同类问题的算法相比较,说明本文算法在解的质量上达到较好水平,计算时间合理。
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