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作者：樊云飞北京化工大学

学位级别：硕士

集装箱装载问题是典型的NP问题,在全球物流和供应链中都具有重要的工业和商业应用价值。作为一个基本的优化问题,将一组给定的对象尽可能多的打包到集装箱中的问题在算法和运筹学中具有重要的理论意义。同时,在当下主要依靠人工经验进... 详细信息

集装箱装载问题是典型的NP问题,在全球物流和供应链中都具有重要的工业和商业应用价值。作为一个基本的优化问题,将一组给定的对象尽可能多的打包到集装箱中的问题在算法和运筹学中具有重要的理论意义。同时,在当下主要依靠人工经验进行装载的物流环境下,一个高效的装箱方案对于提高装载效率,降低物流成本有着直接的作用。因此,对复杂集装箱装载问题的研究有着十分重要的理论意义和实际意义。本文针对集装箱装载问题,在一维装箱和三维装箱问题上都进行了深入的研究。首先,对于一维装箱问题,引入分组思想,提出一种改进分组遗传算法来解决一维装箱问题。在编码方面,该算法将每一个箱子看作一个小组,货物和小组分别编码并且相互对应。针对编码的特点构造了新的交叉算子,并且设计了一种替换插入法来改进突变操作,替换插入法弥补了算法易陷入局部最优的缺陷,提高了染色体中最佳个体的传递速度。对经典实例进行了实验并与其它算法做了对比,分析了本文算法在解决一维装箱问题上的可行性和有效性。然后,对于三维装箱问题,本文从构造型启发式算法和遗传算法两方面展开研究。在启发式算法方面,描述了装箱问题和启发式算法的分类,构建出相应的数学模型,考虑了空间、放置方向、支撑区域、稳定性等约束。设计了一个基于空间三分割和合并的启发式算法,在满足各项约束的基础上,最大程度实现细小空间合并再利用。结合复合块生成和最大支撑区域连接等操作,依据左下优先原则给出了启发式装载算法步骤。在遗传算法方面,引入分组思想,针对三维装箱问题设计了分组编码方式,提出将货物装载顺序和摆放方式分组编码,降低了编码的冗余性,使得每个结果都是可行解;选择算子使用精英保留策略;引入有偏随机秘钥机制进行交叉和变异操作。在实验部分,对Loh&Nee系列经典算例和Bischoff&Ratcliff系列基准问题进行仿真实验,将上述两种算法结合生成的混合遗传算法与其它先进算法作对比分析,验证本文算法的可行性和实用性。

关键词：装箱问题遗传算法分组思想装载算法空间合并

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CVRP中二维装载问题的研究

引用

广西师范学院学报（自然科学版） 2012年第1期29卷 72-76页

作者：刘阿宁闭应洲王仁民胡卉颖广西师范学院计算机与信息工程学院广西南宁530023

二维载重量限制的VRP(2L-CVRP)问题是一种新的组合优化问题,是VRP问题的一个现实延伸。2L-CVRP问题中包含了物流配送中的两个子问题:装载问题和路由选择问题。很多VRP的研究,往往只致力于在路由选择方面进行优化,而忽略装载问题。针对... 详细信息

二维载重量限制的VRP(2L-CVRP)问题是一种新的组合优化问题,是VRP问题的一个现实延伸。2L-CVRP问题中包含了物流配送中的两个子问题:装载问题和路由选择问题。很多VRP的研究,往往只致力于在路由选择方面进行优化,而忽略装载问题。针对这个问题,本文阐述了三种常用的装载算法,通过提高车辆装载率,减少车辆数目,从而降低成本。最后给出了三种算法的实验对比。

关键词： 2L-CVRP 货物装载问题路由选择问题装载算法

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