基于同形块的剪切下料布局算法研究

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1、宣妻未)

2、-—pl博士学位论文基于同形块的剪切下料布局算法研究ResearchonGuillotineCuttingStockPackingAlgorithmBasedonSame—shapeBlock作者：季君导师：查建中陆一平北京交通大学2012年9月⋯⋯⋯权书㈣Y2429删0螋52本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(

3、保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：爹餮签字曰期：细、，年9月坊日签字日期：办打年)月认日中图分类号：TH一122：TP391UDC：62l学校代码：10004密级：公开北京交通大学博士学位论文基于同形块的剪切下料布局算法研究ResearchonGuillotineCuttingStockPackingAlgorithmBasedonSame—shapeBlock作者姓名：季君导师姓名：查建中陆一平学位类别：工学学科专业：机械设计及理论学号：08116293职称：教授职称：副教授学位级别：博士研究方向：智能工程北京交通大学2

4、012年9月致谢本论文的工作是在我的导师查建中教授和副导师陆一平副教授的悉心指导下完成的。首先向我的导师查建中教授致以深深的谢意，从论文的选题、研究方法、工作的开展到论文的撰写，均得到了导师的悉心指导。在四年的博士求学生涯中，导师不遗余力的谆谆教诲，使我的专业理论水平和科研能力得到进一步的巩固、拓宽和提高。导师严谨的治学态度，对科学的孜孜不倦地追求和忘我的敬业精神，爱生如子但从严要求的育人态度，宽厚的长者风范，特别是导师在学术前瞻性，学术敏感度方面的远见卓识以及学术研究方法论方面的博大思维必将令我终身受益，对我世界观和人生观方面的塑造都产生了重

5、大的影响。在此衷心感谢四年来查建中老师在学业和生活上对我的关心和指导。四年的研究工作离不开陆一平副教授在课题研究及论文创作过程中给予的无私指导和帮助，在整个研究过程中，陆老师倾注了大量的热情和精力，给予我许多帮助和鼓励，论文的完成凝聚着陆老师的心血和汗水，为此，特别向陆一平副教授表示由衷的谢意。特别感谢徐文胜副教授在工作及生活上给予的大力支持。徐老师严谨踏实的治学态度，睿智敏捷的学术思维对论文的顺利完成产生了很大帮助。感谢在论文进行期间给予我许多指导与教诲的方跃法教授、姚燕安教授、张朝辉教授、李建勇教授、刘伟副教授、刘阶萍副教授、朱晓敏副教授、

6、华北电力大学程文刚副教授、何永汕老师、田爱军老师、邹骅老师、唐天巧老师、宋志坤老师等，他们给予了我极其有益的指导和富有启发的建议，使论文的内容得以丰富和完善。特别感谢屈晓婷教授、许安国老师、王恒老师、李国岫教授、韩继华老师、葛东方老师、潘显钟老师等四年来对我的关怀、支持和帮助。感谢在实验室工作及撰写论文期间孔令军、李楠、于加晴、李强、邢斐斐、张帆、杨东坡、陈亚琼、苗志怀、蔡玉强、文健、李星、王珂、杨小龙、崔红超等同学的热心帮助及在相处的日子里所给予的关心和支持。同时与他们的探讨和争辩，既开阔了我的视野，也给予我的论文写作很大的启发，在此向他们表

7、达我的感激之情。特别感谢我的父亲和母亲，他们的理解和支持以及给予我的无微不至的关怀使我能够在学校专心完成我的学业。家庭的温暖是我克服困难的动力来源，在此再对他们致以最深切的谢意。最后，衷心感谢在百忙中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授。IE塞窒垣塞堂盟=￡堂位诠塞主塞揸墨中文摘要摘要：布局问题属于高复杂度的典型NP难度问题，对机械、船舶和汽车等制造行业有重要意义。本文研究了二维剪切下料布局问题，优化目标是：寻求一个毛坯布局方案，使板材利用率最高。基于动态规划算法和背包问题精确算法，本文提出了两类基于同形块布局方式的精确布局算法。结合列生成的线性

8、规划求解算法，提出了基于同形块的布局方案精确算法。实验结果比国际上针对同类问题的常用有效算法在时间价值比方面有明显改善，并化简了下料切割工艺。本文的研究内容主要包括：(1)根据实际生产中允许毛坯转向的要求，提出了生成三种新型同形块布局方式的精确算法：同形块两阶段布局方式算法、同形块两段布局方式算法和同形块三阶段布局方式算法。(2)针对某些行业存在毛坯方向固定的要求，本文将同形块转换为一种特殊结构一单毛坯条带，提出了生成三种新型单毛坯条带布局方式的精确算法：单毛坯条带两阶段算法、单毛坯条带两段算法和单毛坯条带三阶段算法。(3)将上述六种布局方式算

9、法与列生成的线性规划方法结合生成解决生产中大规模二维剪切下料布局问题的布局方案精确算法。(4)将本文的新型布局方式与目前常用的布局方式进行分析对比，得