基于均匀条带排样方式的二维下料启发式算法 优先出版.pdf

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1、第42卷第4期2017年4月Vol.42No.4FORGING＆STAMPINGTECHNOLOGYApr．2017基于均匀条带排样方式的二维下料启发式算法112王祺，张春利，龚击(1.河北金融学院实验教学中心，河北保定071051;2.南宁学院，广西南宁530200)摘要:条带结构排样方式在机械制造业下料领域有广泛的应用。针对矩形件二维下料问题，提出一种基于均匀条带排样方式的启发式下料算法。下料方案包含多个排样方式，每个排样方式满足部分矩形件的需求量。首先构造均匀条带四块排样方式的约束排样算法;然后采用列生成法反复调用上述约束

2、排样算法生成各个排样方式，直到所有矩形件需求量得到满足为止。采用文献中的基准例题，将本文下料算法和文献中下料算法进行比较，数值实验结果表明本文下料算法能有效地提高板材利用率，且计算时间能满足实际应用要求。关键词:二维下料问题;约束排样算法;列生成;均匀条带;四块排样方式DOI:10.13330/j.issn.1000-3940.2017.04.012中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1000-3940(2017)04-0063-05Aheuristicalgorithmfortwodimensionalcutting

3、stockproblembasedonuniformstrippattern112WangQi，ZhangChunli，GongJi(1．ExperimentalTeachingCenter，HebeiFinanceUniversity，Baoding071051，China;2．NanningUniversity，Nanning530200，China)Abstract:Stripstructurepatternwaswidelyusedinthefieldofmachinerymanufacturingindustry．Fo

4、rtheproblemoftwodimensionalcuttingstockforrectangles，aheuristicalgorithmwasproposedbasedonuniformstrippattern．However，thecuttingplanincludedanum-berofpatterns，eachofwhichmetthedemandsofsomerectangles．Firstly，theconstrainedpackingalgorithmforgenerateduniformstripfour-

5、blockpatternwasconstructed，andtheneverypatternwasgeneratedbyapplyingcolumngenerationmethodtocalltheconstrainedpackingalgorithmrepeatedlyuntilalldemandsofrectanglesweremet．Atlast，theliteraturebenchmarkinstancewasapplied，andthisal-gorithmwascomparedwiththecuttingstocka

6、lgorithminliterature．Thenumericalresultsshowthatthisalgorithmcaneffectivelyimprovetheutilizationratioofplates，andthecalculationtimecanmeettherequirementsofpracticalapplication．Keywords:twodimensionalcuttingstockproblem;constrainedpackingalgorithm;columngeneration;uni

7、formstrip;four-blockpattern矩形件二维下料(RectangleTwoDimensional目前，RTDCS问题主要有3种求解方法。第1CuttingStock，RTDCS)问题:用尺寸为L×W种是整数规划法，其中决策变量为每个排样方式的(长×宽)的板材切割出m种一定数量的矩形件，使用数量。文献［2］提出了基于两阶段排样方式(l1，l2，...，lm)、(w1，w2，...，wm)、(d1，的整数规划数学模型。文献［3］描述了基于两阶d2，...，dm)分别为矩形件的长度、宽度和需求段排样方式的整数线性规

8、划弧流模型，将RTDCS问量;优化目标为最大化板材利用率。RTDCS问题的题转化为最小流问题。第2种是顺序启发式法，该解称作下料方案，由若干个不同的排样方式按照一方法每次采用剩余矩形件生成一个排样方式满足部定的频数组合而成，其中每种排样方式给出单张板分矩形件需求