集装箱装载配置优化算法研究

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1、上海交通大学硕士学位论文集装箱装载配置优化算法研究姓名：李越申请学位级别：硕士专业：精密仪器与机械指导教师：丁国清2002.1.1•X碗确删癒咖解昨制啣师发球算祐衢勸题卖鳩法的摘要上海交通大学硕士论文摘要CLP(ContainerLoadingProb1em)布局问题是生产、运输领域广泛存在的规划问题。本文通过对CLP(ContainerLoadingProblem)布局问题特点的分析，结合组合优化计算复杂性和启发式算法理论，将启发式算法中较为成熟的禁忌搜索算法应用到CLP布局搜索全局较优解的问题中，从而获得CLP问题求较优解的实用方案。在此算法中上海交通大学硕士论文•给出CLP问题求解的基木

2、试探算法的完整流程结构。构造基本试探法相应的两种局部空间排列方案和剩余空间分割方式，并给出局部排列方案的评估方法；•在基本试探法基础上，给出完整的利用禁忌控制基本试探循环的CLP问题禁忌搜索算法。在此算法中，构造出CLP问题解的9级机器语言中，并通过这种諛方式将基本试探循环和禁忌搜索〜体化；给出Cd、）¥关SW域基础上K珊Efii递:花1够@取gt&珥；©gnpPlu^^bPmpnlsi目％c±yoivaJ..i-Hmhgnatorialarch-•，ionm%agiiatoria1ABSRACT上海交通大学硕士论文ABSTRACTTheefficientusenth；igiaib^i&q；e

3、a.n.transportsuehasight」亠・dproductionandeofcomputer.basob1em.Thea1gonerinsuchav.o.1.ume•tlyea1oftheit血應麒碓亦血tybaimsitsicisrhoodloodasdoifiigi第一章绪论上海交通大学硕士论文第一章绪论本章介绍CLP问题背景，并引入布局问题，并对其特点、表现形式和寻优方向做综合介绍。第一节CLP布局问题背景及所属范畴1・1・1GLP问题背景集装箱运输是运输方式的重大改革，是现代化运输的标志。新华社上海2000领题的狭现喲桶质鰹®騰附鲫或只包含很少的约束。随着约束的增加，布局第一

4、章绪论上海交通大学硕士论文同的矩形块，使其面积浪费最小，这是玻璃切割中所碰到的主要问题。（所谓一刀切原则即是每切一刀必将一个矩形分割为两个矩形）3矩形几何布置问题：将许多不同大小的二维矩形布置在一个大的矩形中，使匝积覆盖率最大。这是大规模集成电路掩膜设计中所碰到的主要问题。4下料问题：将许多任意形状、大小的二维形体布置在任意形状的二维平面内使其某一性能最优，如服装、造船行业中的下料。5三维矩形形体布局：将许多不同尺寸的长方体放入一矩形容器内使其某一性能最优。如集装箱内具有长方体包装的货物的配载。6・不规则三维实体的最优布局：将许多任意形状、大小和性能的三维实体1W®^192第二啟隼架輕叭工智能

5、领域迅速发展起来的一个分支。启发式算法第一章绪论上海交通大学硕士论文o竺要！耋墨鑒墨一。□□图1.1布局问题随约束的增加而变化至今为止，关于布局问题大量的理论研究仅限于矩形体的范围内，即上述第一章绪论上海交通大学硕士论文的构造从某种意义上说，更类似与艺术的创造，需要较多的跳跃性思维，而且算法中也存在大量的描述性语言。这是由它隶属于人工智能的性质决定的。学术界曾经因为启发式算法缺乏严格的数学证明基础，在七十年代将其视为。丑陋而快速有效的算法'。八十年代后，随着计算复杂性理论的完善，不再要求一定要得到最优解，使得启发式算法得到迅速的发展和应用。由于启发式算法的逻辑结构更贴近于客观存在的逻辑结构，使

6、得它对于涉及搜索中发生'组合爆炸'以及不确定知识获取的组合优化问题具有良好的效果。对于这些问题如果强行将其翻译成精确的、串行的、严格遵守形式逻辑的符号表达，不但十分繁琐和机械，而且常使问题的描述严重变形，导致结果失真。这是相关的两个ingProb1em）布局问题密切第二章组合优化与计算复杂性上海交通大学硕士论文第二章组合优化与计算复杂性本章主要对本文中用到的组合优化问题、计算复杂性和启发式算法的基本概念以及启发式算法与布局问题的关系进行介绍。第一节组合最优化的基本概念2.1.t组合最优化问题最优礙曲（3标函数只朮茜足rfi£1XO6）Mt{i£nO蕤適过対数问且场的、第二章组舍优化与计算复杂性

7、上海交通大学硕士论文0—1背包问题(KnapsackProb1em)设有一个容积为b的背包，n个体积分别为ai(f_1,2,…，n),价值分别为。(江1,2,…，n)的物品，如何以最大价值装包？这个问题称为0—1背包问题,模型表示为：maxc.zo(22)i=1=0表示不装。此时，D=(24)•tgn.t三b(2.表示zo为二进制变量，Xo=1表示装第i个物品,魏讹働繳义歸磁麴甦-锄趣的基确臓m礙