[1]高宏建,陈霖周廷,等.矩形件排样优化问题的 DPSO CG 混合优化算法研究ぐ[J].机械与电子,2024,42(11):17-22.
　GAO Hongjian,CHEN Linzhouting,et al.Research on DPSO-CG Hybrid Optimization Algorithm for Layout Optimization Problem of Rectangular Parts[J].Machinery & Electronics,2024,42(11):17-22.
点击复制

矩形件排样优化问题的 DPSO CG 混合优化算法研究ぐ()
分享到：

《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
42
期数:
2024年11期
页码:
17-22
栏目:
研究与设计
出版日期:
2024-11-27

文章信息/Info

Title:
Research on DPSO-CG Hybrid Optimization Algorithm for Layout Optimization Problem of Rectangular Parts
文章编号:
1001-2257 ( 2024 ) 11-0017-06
作者:
高宏建 1 ; 2 ; 陈霖周廷 1 ;  2 ; 陈中祥 3 ; 胡建兴 1 ;  4 ; 王文举 1 ; 2
1. 贵州理工学院航空航天工程学院,贵州 贵阳 550025 ;
2. 贵州省无人机应急减灾信息化工程研究中心,贵州 贵阳 550025 ;
3. 江南机电设计研究所,贵州 贵阳 550000 ; 4. 中航贵州飞机有限责任公司,贵州 安顺 561000
Author(s):
GAO Hongjian1 ;  2 ;  CHEN Linzhouting1 ;  2 ;  CHEN Zhongxiang3 ;  HU Jianxing1 ;  4 ; WANG Wenju 1 ; 2
( 1.School of Aerospace Engineering , Guizhou Institute of Technology , Guiyang 550025 , China ;
2.Guizhou UAV Emergency Disaster?Reduction?Information Engineering Research Center , Guiyang 550025 , China ;
3.Jiangnan Electromechanical Design Institute , Guiyang 550000 , China ;
4.Aviation Industry Corporation of China Guizhou Aircraft Co. , Ltd. , Anshun 561000 , China )
关键词:
矩形排样优化; 离散粒子群; 混沌遗传; 最低水平线
Keywords:
rectangular layout optimization ;  discrete particle swarm ;  chaotic genetics ;  lowest horizontal line
分类号:
TP18
文献标志码:
A
摘要:
针对矩形件排样问题非线性、高复杂计算性等特点,提出一种结合离散粒子群优化( DPSO )算法和混沌遗传( CG )策略的 DPSO-CG 混合优化算法。利用混沌运动的遍历性和随机性,引入混沌交叉和混沌变异的遗传操作,通过增加个体的多样性,增强算法全局搜索能力,结合最低水平线定位算法,实现矩形件排样后板材利用率的提高。最后针对实例进行排样优化验证,排样结果表明, DPSO-CG 混合优化算法能够使板材利用率最大值达到 0.941 7 ,实现更优的排样,验证了算法的正确性和有效性。
Abstract:
In view of the nonlinearity and high complexity of the rectangular partslayout problem , a DPSO-CG hybrid optimization algorithm combining discrete particle swarm optimization ( DPSO ) algorithm and chaotic genetics ( CG ) strategy was proposed.The algorithm uses the ergodic and random nature of chaotic motion , the genetic operation of chaotic crossover and chaotic mutation is introduced , By increasing the diversity of individuals , enhancing the global search ability of the algorithm , and combining with the lowest horizontal line positioning algorithm , the utilization rate of the plate after rectangular parts layout is improved.Finally , the layout optimization verification is carried out for examples , and the layout results show that the DPSO-CG hybrid optimization algorithm can make the maximum utilization rate of the plate reach 0.941 7 , achieving better layout , and verifying the correctness and effectiveness of the algorithm.

参考文献/References:

[ 1 ] 潘卫平,樊治平,黄敏,等 . 多块排样方式的二维板材下料优化模型与算法[ J ] . 运筹与管理, 2024 , 33 ( 4 ): 56-62.

[ 2 ] 夏以冲 . 矩形件排样问题的遗传模拟退火算法研究[ D ] . 南宁:广西大学,2018.
[ 3 ] 邓飞,陈子晗,张正人,等 . 二维不规则多边形快速排样优化算法研究[ J ] . 计算机仿真, 2023 , 40 ( 3 ): 364-369.
[ 4 ] 刘玲玲,赵罘,龚堰珏 . 基于 BL NFP 神经网络算法的二维不规则钣金零件排样 [ J ] . 锻压技术, 2021 , 46( 12 ): 54-60.
[ 5 ] 贾志欣,殷国富,罗阳 . 二维不规则零件排样问题的遗传算法求解[ J ] . 计算机辅助设计与图形学学报, 2002 ,14 ( 5 ): 467-470.
[ 6 ] CHARALAMBOUS C , FLESZAR K. A constructive bin-oriented heuristic for the two-dimensional bin packing with guillotine cuts [ J ] .Computers and operations research , 2011 , 38 ( 10 ): 1443-1451.
[ 7 ] LIU H M , ZHOU J , WU X H , et al.Optimization algorithm for rectangle packing problem based on varied-factor genetic algorithm and lowest front-line strategy [ C ] ∥2014 IEEE Congress on Evolutionary Computation.New York : IEEE , 2014 : 352-357.
[ 8 ] 张宇,郭保苏 . 基于小生境离散粒子群算法的不规则排样优化策略[ J ] . 机械设计与制造工程,2024 , 53 ( 1 ):84-88.
[ 9 ] 张娜,赵罘,龚堰珏,等 . 基于动态最低水平线法和蚁群算法的排样优化[ J ] . 计算机应用与软件, 2021 , 38 ( 5 ):268-273.
[ 10 ] 王洁,陶涛,陈星艳,等 . 蚁群算法在定制家具矩形零件排样中的应用[ J ] . 林业工程学报, 2022 , 7 ( 1 ): 192-196.
[ 11 ] 王莉 . 矩形件排样问题的遗传模拟退火混合求解算法[ J ] . 锻压技术, 2021 , 46 ( 8 ): 70-76.
[ 12 ] 吴电建,张三强,杨光友 . 复杂下料工艺约束下的二维不规则零件优化排样方法[ J ] . 中国机械工程, 2023 ,34 ( 21 ): 2615-2621.
[ 13 ] 潘卫平 . 基于多阶排样方式的矩形件二维板材下料算法[ J ] . 自动化与仪器仪表, 2024 ( 3 ): 59-62.
[ 14 ] 林信海,杨大鹏,巩常兰 . 基于多约束二维排样的舰载机最大密度布列算法[ J ] . 中国舰船研究,2021 , 16( 6 ): 27-33.
[ 15 ] 潘卫平,樊治平,黄敏,等 . 二维板材排样问题的递归多块布局算法[ J / OL ] . 计算机集成制造系统:1-16[2023-09-27 ] .https : ∥link.cnki.net / urlid / 11.5946.TP.20230926.1746.002.
[ 16 ] 杜冰,郭晓强,方杰,等 . 二维不规则图形排样问题的一种混合求解算法[ J ] . 锻压技术, 2022 , 47 ( 3 ): 39-45.
[ 17 ] 闫嘉,李林峰,林毓培,等 . 基于改进免疫遗传算法的汽车零件排样 [ J ] . 西南大学学报 (自然科学版),2023 , 45 ( 5 ): 204-214.
[ 18 ] 王子,苌道方,范志川,等 . 基于免疫遗传算法考虑割缝及间隙补偿的矩形件排样优化研究[ J ] . 制造业自动化,2023 , 45 ( 3 ): 211-215.
[ 19 ] 梁金龙,毛文志,栾显晔,等 . 基于改进遗传禁忌搜索算法的二维不规则件排样优化[ J ] . 锻压技术, 2024 ,49 ( 4 ): 54-61 , 89.
[ 20 ] 张磊,刘雪梅 . 基于图神经网络和深度强化学习的二维矩形排样优化方法研究[ J ] . 锻压装备与制造技术,2024 , 59 ( 2 ): 117-122.
[ 21 ] WEI L J , LIM A , ZHU W B.A skyline-based heuristic for the 2D rectangular strip packing problem [ C ] ∥ International Conference on Industrial , Engineering and Other Applications of Applied Intelligent Systems , 2011 : 286-295.
[ 22 ] VERSTICHEL J , CAUSMAECKER P D , BERGHE G V.An improved best-fit heuristic for the orthogonal strip packing problem [ J ] .International transactions in operational research , 2013 , 20 ( 5 ): 711-730.
[ 23 ] 钟传捷,程文明,杜润,等 . 基于改进多目标粒子群算 法的钢板入库垛位分配研究[ J / OL ] . 工程科学与技术:1-18 [ 2024-06-18 ] .https : ∥link.cnki.net /urlid / 51.1773.TB.20240617.1738.004.
[ 24 ] 张晓勇,王仲君,闫军,等 . 基于双混沌优化搜索的改 进粒子群算法及应用[ J ] . 数学的实践与认识, 2024 ,54 ( 4 ): 151-161.
[ 25 ] 张克 . 二维矩形件优化排样问题研究[ D ],济南:山东大学,2006.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2024-07-05
基金项目:贵州省基金基础研究计划(自然科学)项目(黔科合基础-ZK [ 2022 ]一般 172 );贵州省教育厅普通本科高校青年科技人才成长项目(黔教合 KY 字[ 2022 ] 350 号);贵州理工学院高层次人才引进科研启动项目( XJGC20190610 );贵州省普通高等学校人才培养基地(黔教科合 KY 字[ 2020 ] 011 );贵州省科技计划项目(黔科合重大专项[ 2022 ] 007 号)
作者简介:高宏建 ( 1986- ),男,河北石家庄人,讲师,研究方向为智能优化及其应用。
更新日期/Last Update: 2024-12-09