我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

郑州大学学报(理学版)2025年第04期:基于列生成和遗传算法的三阶段齐切割问题

来源:期刊VIP网 时间:


作者:冀荣根;胡志华;田曦丹;魏月荷;

单位:上海海事大学物流研究中心;同济大学经济与管理学院;

摘要:在工业定制化生产中,板材常采用三阶段齐切割排样方式,经过三个阶段必须切出完整的产品。针对这一问题,提出以板材利用率最大为目标,建立了板材二维齐切割的混合整数规划模型。将三阶段切割问题抽象为具有尺寸限制的排序问题,在第一阶段采用横切和竖切两种切割方式,所切割的产品项可以0°或90°放置,后续两个阶段的切割要满足任意两个产品项无重叠。为提高求解效率,把模型分解为主问题和若干子问题,并提出遗传算法和列生成的迭代重优化框架及其算法求解该问题。在每次迭代中,遗传算法均能提供多个满足条件的列,并作为新列添加到主问题中。此外,算法能够对板材利用率较低的解进行重优化,提高劣解变换到最优解的可能性。实验结果表明,所提算法在小规模算例中,能够求得精确解;在大规模算例中,求解所得的板材利用率在85%以上,求解时间较短,能够适应工业化生产的要求。

关键词:三阶段齐切割;;混合整数规划;;列生成算法;;遗传算法

基金资助:国家自然科学基金面上项目(71871136);; 上海市自然科学基金面上项目(23ZR1426500)