三维装箱问题的混合遗传算法研究

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1、上海交通大学硕士学位论文三维装箱问题的混合遗传算法研究摘要装箱问题广泛存在于工业领域，在实际应用中，装箱问题的解决效果影响最直接和显著的领域是物流运输业。随着我国市场经济的发展，物流活动越来越显示出它的重要性，物流相关技术的应用和发展受到越来越多的重视。装箱问题作为物流配送过程中的一个关键性技术，对提高配送业务的自动化水平、提高货物装载的优化程度、提高配送业务的工作效率和规范业务流程都有重要的意义。尽管物流和装箱业务呈上升趋势，但装箱软件的使用数量和质量都没有很大的提高。到目前为止，许多学者对装箱问题已经进行了大量的研究，发表了各种解决该问题的方法。但对三维装箱问题（特别

2、是多容器问题）的研究还相对较少，学者们仍在努力寻找更好的解决方法。本文在前人研究的基础上，开发和设计一种新的算法，期望能够用新的方法，以更好的效果求解装箱问题。本文的主要内容是，设计了求解三维装箱问题的混合遗传算法，具体工作有：启发式算法的设计、遗传算法的设计、系统界面的实现与设计以及大量算例的验证。其中，遗传算法的设计中融合了装箱问题的具体知识，通过特别设计的有针对性的遗传编码和遗传算子，将遗传算法应用于装箱问题。通过大量算例的计算，说明了从理论上与之前的算法相比能够取得较好的效果，该算法都能够较好地解决单容器和多容器（单一种类容器和多种类容器）等一系列具体装箱问题。关

3、键字：三维装箱问题，多容器，启发式算法，遗传算法I上海交通大学硕士学位论文RESEARCHONAHYBRIDGENETICALGORITHMFORTHREE-DIMENSIONCONTAINERPACKINGPROBLEMAbstractContainerpackingproblemexistsinindustryareaswidely,especiallyinlogisticsarea.WiththedevelopmentofthemarketeconomicsinChina,thelogisticsrelatedactivitiesbecomemoreandmorei

4、mportant,andtheapplicationoflogisticstechnologiesareabsorbingmuchmoreattention.Asakeytechnology,containerpackingproblemisveryimportantonimprovingtheefficiencyofdistributingworks,optimizingthecargosloadingpatternandstandardizingthebusinessprocess.Comparedtotheincreasingrequirementsoncontai

5、nerpacking,thecorrespondingsoftwaresarenotwelldeveloped.Tillnow,lotsofpeoplehaveresearchedthisareaandpublishedlotsofalgorithms.Butthemethodson3Dcontainerpackingproblem,especiallythemulti-containerproblem,stillneedtoberesearched.Basedonthepublishedalgorithms,thepaperdevelopedanewalgorithm,

6、whichwillhaveabetterresultbyusingsomenewmethods.Themaincontentofthispaperisthedevelopmentofahybridgeneticalgorithmoncontainerpackingproblem.Indetails,theworksofthispaperisincluding:heuristicsdesign,geneticalgorithmdesign,computersystemdevelopmentandthetestsbyusinglotsofproblems.Thegenetic

7、algorithmcontainedthespecialknowledgeofcontainerpackingproblem.Byusingspecialcodesandoperators,thegeneticalgorithmisusedinthisalgorithmproperly.Theresultsofthetestsshowthishybridgeneticalgorithmcansolvingcontainerpackingproblemverywell.II上海交通大学硕士学位论文Keywords:Three-D