基于俄罗斯方块启发的矩形排样遗传算法优化

简介

为了提高非剪切方式下二维矩形排样问题的板材利用率,提出了基于俄罗斯方块启发的定位方法和多家族遗传算法的排序方法。对于矩形件间的尺寸余量问题,使用尺寸膨胀处理方式解决,并建立了矩形排样的优化目标函数。在矩形定位方面,分析了最低水平线方法的缺陷,提出了俄罗斯方块启发的定位方法,该方法实现了矩形件与板材缺口的最佳匹配。在排序方法,为了实现染色体多样性和算法收敛速度的均衡,使用多家族遗传算法对矩形排入顺序进行优化。使用13个无废料测试算例对排样方法进行测试,经验证基于最低水平线的排样高度相对差值为1.28%,只在1个算例中得到了最优高度;基于俄罗斯方块启发的排样高度相对差值仅为0.13%,在10个算例中得到了最优高度。