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1、2002007,43(26)ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用一种求解三维集装箱装箱问题的混合遗传算法江宝钏,熊伟清JIANGBao-chuan,XIONGWei-qing宁波大学信息与科学工程学院,浙江宁波315211CollegeofInformationScienceandEngineering,NingboUniversity,Ningbo,Zhejiang315211,ChinaE-mail:jiangbaochuan@nbu.edu.cnJIANGBao-chuan,XIONGWei-qing.Hybridgeneticalgori
2、thmsolvingforthree-dimensionalcontainerloadingproblem.ComputerEngineeringandApplications,2007,43(26):200-202.Abstract:Thispaperpresentsahybridgeneticalgorithmforthecontainerloadingproblem,witchconsiderbasicheuristicinitscoreloadingprocedure.Thisalgorithminheritgeneticalgorithm’sglobalsearchingexcell
3、ence,andenhancedthegeneticalgorithm’slocalsearchingability.Thisalgorithmcancommendablyfigureoutthethree-dimensionalloadingproblemwithmultiaimsandmultilimits.Keywords:containerloadingproblem;hybridgeneticalgorithm;heuristicsearch;three-dimensionalloadingproblem摘要:在遗传算法的基础上结合传统启发式装箱算法,设计了一个混合遗传算法,该算法既
4、继承了遗传算法的全局搜索好的优点,也克服了遗传算法局部搜索能力差的缺点,能够较好地解决集装箱这类多目标多约束的空间三维分布的问题。关键词:集装箱装箱问题;混合遗传算法;启发式搜索;三维空间背包问题文章编号:1002-8331(2007)26-0200-03文献标识码:A中图分类号:TP3911引言2算法的详细设计三维装箱问题广泛存在于商品的包装、装载、运输之中,特本文在遗传算法的基础上结合传统启发式装箱算法,设计别是在集装箱装载货物方面起着重要的作用。三维装箱问题是成一个混合遗传算法。该算法既继承遗传算法的全局搜索好的一个具有复杂约束条件的组合优化问题,在理论上属于NP优点,也克服了遗传算法局
5、部搜索能力差的缺点,能够较好地hard问题,在实际中更有许多约束条件需要考虑,因此复杂性解决集装箱这类多目标多约束的空间三维分布的问题。其主要和难度大。目前国内较好的装箱软件几乎寥寥无几[1]。思想是:在整个装箱过程中,将产生的子空间按照容积从小到集装箱装载问题是:将一批待布箱体(长方体)装入长方体大进行排序;对某一物品,它总是装到第一个能装下它的箱子容器中,目标是使容器空间利用率和重量利用率达到最高;同中;装完一个物品后,将根据这个物品产生上、左、前3个子空时要考虑到的约束有:箱体本身的承重性、易碎性、箱体搬运的间,如果子空间容积不小于剩余物品的最小体积,则将子空间难易、一些货物必须隔离、不
6、允许超过最大承重量、重心与几何按容积从小到大重新排序,否则作为空隙排除。这样的装箱方形心偏差不应太大、货物码放的稳定性等等。由于存在多目标、案既符合最佳适应近似算法的思想,同时,物品对空间的分割多约束的空间规划问题的计算复杂性,利用数学规划法和图论方式采用三叉树分割法,可以保证货物的边没有悬空现象。法不太有效,A启发式方法虽然较为有效,但大多只能解一类在上述算法的基础上,货物的序号被排列成一个序列作为问题,局限性较大[2]。因此,开发实用的综合考虑多种约束、多种遗传个体的基因,由遗传群体对基因群体进行变异、交叉等演目标的集装箱空间规划算法有待于进一步加以研究。绎,并按一定规则产生下一代。当遗传
7、的代数足够大的时候,遗遗传算法作为一种随机化搜索算法,具有很强的全局搜索传群体中的几个最优遗传个体就可以被近似地当作指定装箱能力,比较适合求解集装箱装载问题,目前以遗传算法为基础问题的最优解。并加以改进,可以成为解决集装箱问题的可行思路[3]。本文针对基本遗传算法可定义为一个八元组[4]具有多目标约束的装箱问题,在单一集装箱装箱算法的基础SGA=(C,E,P0,M,!,",#,T)上,提出了一种适
