车间布局问题（Plant Layout Problem，简称PLP）是车间生产加工中涉及到的关键内容之一，一个好的车间布局优化方案不仅可以提高生产率、加快生产流程，还可以通过影响物料运输成本来间接减小产品生产成本，从而使得企业的经济效益和市场竞争力得以提高。但由于车间布局问题属于典型的NP-hard问题，不存在确定的求解多项式，因此本文采用目前在解决车间布局问题中应用最为广泛的遗传算法进行求解，并对传统的遗传算法进行改进。数学模型的建立上，由于传统优化过程中传输方式方面只考虑了天车运输方式，以及距离定义方面均采用设备中心位置处两点间相应坐标值差的绝对值之和，没有考虑到当两台设备处于不同跨时会存在运输障碍，此时还会利用地面轨道进行运输。在分析了上述不足的基础上，本文提出了一种改进距离定义且考虑地面轨道的数学模型。且在目标函数的建立中，不仅考虑了零件加工过程所产生的物流运输成本，还将由入口处至出口处非加工过程所产生的物流运输量考虑在内，使得优化更能真实地反映生产实际。针对车间内地面轨道不同的布局形式，又对地面轨道位置已固定和尚未固定两种情况分别建立了上述数学模型进行相应研究，使优化更符合实际生产的需要。在物流运输成本单目标研究的基础上，又建立了以物流运输成本、车间空间占用率为目标的多目标车间布局优化模型，并给出了相应的求解过程。在利用遗传算法进行求解时，对编码方式做出了相应改进，将地面轨道位置、设备排列序列、相邻间距序列三者同时进行优化。且对交叉、变异操作也做出了改进，设计了多种交叉、变异方式，提高了算法的运算性能。在上述研究的基础上，考虑到实际生产中特殊大型设备各方面的限制条件，对车间内有特殊大型设备需特殊放置的车间布局优化问题，设计了相应的求解方案。在相应理论研究的基础上，结合车间加工实例利用VC++语言进行编程，对车间进行布局优化，优化结果验证了算法的有效性。