基于谱系聚类分析的集装箱装箱方案优化研究

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1、河北工业大学硕士学位论文基于谱系聚类分析的集装箱装箱方案优化研究姓名：孙冰心申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：吴清2002.6.1河北工业大学硕十学位论文基于谱系聚类分析的集装箱装箱方案优化研究摘要在现代运输中，集装箱是一种不可缺少的运输工具。有研究指出，集装箱利用率仅为75％,--～82％。在运费如此昂贵的情形下，研究一种优化的集装箱装箱方案尤为重要。本文的研究也是远洋、铁路及公路等集装箱运输领域的承运商增加盈利，货主节省运输费用，指导装载人员提高单位集装箱的装载量，运输计划制定、运费估算、纸箱尺寸设计等工作参考的有利工具。本

2、文围绕这一主题进行了深入的理论和实践研究，具体内容有：在聚类分析中，利用谱系聚类分析原理，提取包装箱的长宽高作为三行一列矩阵，对给定的任意尺寸的包装箱进行聚类分析，聚类后，得到聚类的个数和各类的长宽高；在方案生成中，选取了聚类后其中的任意四种作为方案生成的输入，利用层叠原理，边际方法，递归原理对选取的包装箱进行装箱，以达到占有率较高的目的；在图形显示里，对方案生成结果作了一个简单的一维和二维的示意图。主要完成的工作和取得的创造性成果如下：1．实现了拼箱，且占有率达到95％以上。2．基于谱系聚类方法的聚类分析，对给定的任意种尺寸的包装箱进行分类

3、。3．集装箱装箱优化算法利用了层叠原理、边际方法、递归原理。4．利用VB提供的Top和Left功能对结果进行图形显示。本课题的研究及实现，对于集装箱拼箱的情况的研究起到了积极的推动作用。关键词：聚类分析，分类，集装箱装箱优化算法，图形显示兰三壅耋壅耋坌丝墼叁鳖堡鍪篓塞塞堡!罂塞RESEARCHoNoPTIMlZATIoNINLoADINGACoNTAINERBASEDoNPEDIGREEASSEMBLINGANALYSIS4·Theresuitofloadingacontainerisshowninthescreenusingthefunct

4、ionsofTopandLeftofVBhi曲er-levellanguage．’rhestudyandrealizationofthealgorithmplay勰activeandprogressiveroleintheresearchofputtinganyfourpackingcasesintoanycontainer．KEYWoRDS：pedigreeassemblinganalysis，sorting，optimizationalgorithmofloadingacontaineF，diagrammaticreoresentatio

5、n基予潦系聚类分蜒鲍集装艇装箱方鬟优化辨定符号说明M——容积单位。耻一嚣分号。Min～一煅小值，米。Max～一一最大值，米。A”A；r一镣秘方案对掰蟋斛瓣各转长凄懿管树熊数链，掇。Aol_A(瞎一剿料，根x，Ⅸr——每静方案镯辫豹数量，稷。卜憨按用躲擞数，摄。”一一观察个数。个。v——褒璧个数，个。G——菜一浆娄水平上驰炎的个数。个。x一一籀f个观测，个。C，一一当前水平G的第嚣类，类。Ⅳ。——C。中的观测个数，个。X～一海袋滴鼙，米。羔。一—类C。审救均傻国量(中心>，漱。测

6、——歙式长度，米。丁～～总离筵平方和，米。吼——类C，的类内离麓

7、平方帮，平方米。磊⋯聚粪农平G对或驰各粪斡旋悫离差平方鞫的总帮，警方米。露，，—～含辫譬熬懿类内离蓑平方郛麴增懿，警方米。d(x，y)—～嬲个观测之闻的距离或a#楣似性测度，米。D№—～第G水平的类C￡和类CL之间的跑离或相似性掇度，平方米。煮⋯统计藿塑!!三些查兰堡圭兰堡墼三一——第一章绪论§1-1弓l言现代物流有一个十分重要的基础难题：即“尺寸协调”。所谓物流，是指依据顾客要求，对原材料、在制品、制成品及相关信息，进行门到门的流通和保管的服务过程，包括取货、储存、装卸、包装、运输、配送各个环节，物流包括了运输，运输是其过程中的核心。⋯’由

8、于物流是后工业化系统，要横向同时优化产品尺寸，内包装尺寸，外包装尺寸，集装尺寸，以及在集装箱内的摆放方法，在传统的组合优化理论下，是不可能的，在人们的实践上也是办不到的。””因此，根据目前的物流国标标准，一种规格尺寸的货箱，只可设计出一种“最佳”装箱方案。这种““最佳”装箱方案是靠设计裕量来适应货柜尺寸和货箱尺寸的误差变化。⋯。有研究指出：“集装箱是现代运输工具，全面应用时间还不长，利用率不高，一个20英尺集装箱，容积是33M3，一般装25M3，利用率约为75％；一个40英尺集装箱，容积是67M’，一般装55M’，利用率约为82％。”如果包装

9、箱本身不饱满，那么集装箱的实际利用率会更低，这是目前运输的现状。本课题拟在分析现有的集装箱的优化算法，并加以改进，研究和开发适合集装箱的更高装箱利用率。从而降低运输