遗传算法模型在矩形件排样优化中的应用

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1、第32卷第6期Vol.32Na6

2、键词：遗传算法；遗传算子；矩形件排样：“一刀切"中图分类号：TP391.7文献标识码：A文章编号：1000-ApplicationofgeneticalgorithmmodelinoptimalZHAOXiao-dong男，25岁，碩七研究生收稿日期：2007-04-16；修订日期：2007-07-16图1零件的排放示意图Fig.1Sketchmapofpartarrangement根据矩形件优化排样问题的特点，采用整数顺序编码方式：先将要排放的每一个矩形零件都统一进行编号，矩形零件的编号可以为正或负

3、，零件编号的正负是根据矩形零件是横放还是竖放来决定，一个零件的编号对应T基因的编码。假设要排放的矩形零件总数为mn个矩形零件的编号构成一个染色体。种群中每个染色体的长度与待排矩形零件总数相同,染色体中每个基因的编码对应相应矩形零件的编号,所有基因编码的一个排列顺序构成了一个染色体。2.2解码解码是确定出由个体基因型到个体表现型的对应关系或转换方法。这里就是将染色体转换成相应排样图的过程。采用基于最低水平线的搜索算法刀，具体步骤如下：（1）设初始最高轮廓线为板材最下面的边。（2）每当排入一个零件H就在最

4、高轮廓线集中选取般低的一段水平线，如有数段，则选取故左边的一段，测试段线的宽度是否大于或者等于要排零件的宽度：①如果段线的宽度大于要排零件的宽度，则将零件在此位置排放，同时更新零件的放高轮廓线。②否则，从零件所在的位建起向后捜索一个可以放下的零件，同时交换这两个零件的位置。如果没有则将最低水平线提升至与高度较低的一段平齐,更新零件最高轮廓线。即：对于P={Pi，…只…戸…,PJ,lVPiVP’Vm如果P,的宽度大于最低水平线的宽度，则在{R+l,・・・E・・・P“}中搜索，如果E的宽度小于最低水平线的

5、宽度，则将尺排入。同时，P={Pi,P2,・・・只・・・匕…,P„}更新为P={Pl，P2,…匕…只…,Pn}O重复步骤②，直至能排入该零件。重复上述过程，直至所有零件排放完毕。MIXiao-zhen(SchoolofMechanicalEngineering,DalianJiaotongUniversity,Dalian116028♦China)Abstract:ToimprovetHeutilizationratioofstocksheetsandreducethecostofproduction

6、^thegeneticalgorithmwasadoptedtooptimizetheproblemofrectangularpartoptimallayoutonstocksheets.ThemodelofgeneticalgorithmandthedesignmethodofthegeneticoperatorswaseslablisheclGeneticalgorithmmodelwasappliedinrectangularpartoptimallayoutcombinedwiththelo

7、westhorizontalline-searchalgorithnxTheexperimentresultsaresatisfiedwiththetechnicalrequirementsofuallthesame”andlayingthesamerectangularparttogethertandtheutilizationratioofstocksheetsisabout94%.Thismethodcanbeusedinpractice.Keywords：geneticalgorithm；ge

8、neticoperators；rectangularpartlayout；“allthesame”1引言矩形件优化排样问题是指在矩形板材上排放多种不同尺寸的矩形件，要求既不互相重叠.乂不超出板材边界.以使材料的利用率达到最高⑴。并根据不同的加工工艺与加工方式，这些矩形件可以被横放或竖放，或者为了适应某种加工工艺要求，按金属材料性能的方向性排放到板材上。矩形件优化排样问题是一个具有故高计算复杂性的NP（nondeterministicpolynomial）