求解集装箱装载问题的混合蚁群模拟退火算法

作     者：李想 袁锐波 杨灏泉 LI Xiang;YUAN Ruibo;YANG Haoquan

作者机构：昆明理工大学机电工程学院昆明650504 云南柔控科技有限公司昆明650031 

出 版 物：《包装工程》 (Packaging Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第11期

页      面：163-174页

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：云南省重大科技专项(202202AC080008) 中泰国际技术转移中心项目(GHJD-2022001)。 

主　　题：三维装箱 大规模集装箱装载 启发式算法 蚁群算法 模拟退火算法 

摘      要：目的针对物流行业中存在的大规模、复杂、多规格货物的集装箱装载问题,提出一种基于塔装载启发式算法、二维装载点启发式算法、蚁群模拟退火算法的混合算法。方法首先,采用塔装载启发式算法将三维待装箱装载成塔集,即将三维装箱问题降为二维装箱问题,有效降低集装箱的装载规模;其次,蚁群算法通过融入信息素选择更新策略,并利用自适应信息素挥发系数来提升算法整体的收敛速度,同时结合模拟退火算法对每代优秀路径集进行局部搜索,避免算法因收敛过快而陷入局部最优;最后,将蚁群模拟退火算法与二维装载点启发式算法相结合,优化每座塔的装载顺序和放置姿态,寻找最优的装载方案。结果实验证明,在250组算例中,采用混合算法后,集装箱的平均空间利用率为90.92%,优于其他3种对比算法。结论设计的混合蚁群模拟退火算法适用于解决大规模集装箱装载问题。