基于最低水平线方法与遗传算法的矩形件排样优化算法

        矩形件排样问题属于二维排样问题中的一类 特殊优化问题,是指将一组给定尺寸的矩形零件在矩形板材上按一定方式进行排放,要求零件的排放 不得超出板材边界,零件之间互不重叠,同时使板 材利用率最大化。矩形件排样优化问题普遍存在于钣金、纸品、玻璃、家具等现代制造、加工行业中。 从数学计算复杂性来看,该问题属于 NP-Complete 组合优化问题,很难在一个合理时间内获得问题最 优解。因此,研究和设计有效的矩形件排样优化算 法,具有重要的理论研究意义和应用价值。

一、问题描述

        根据不同的实际应用与工艺要求,矩形件排样 问题可有不同的表述。该问题的一般化描述为:给 定已知矩形件的一组尺寸,在一个宽度确定、高度 不限的矩形板材上不重叠地排入这些矩形件,并使 得板材利用率最高。根据问题描述可知,排样过程 应满足以下 3 个条件:①任何一个矩形件不能超出 板材边界;②各矩形件不能出现重叠;③矩形件可 以旋转,但矩形件的边需与板材边界平行,即矩形 件只能以 0°或 90°排放。图 1 所示为一个包含 8 个矩形零件的排样实例,其中,阴影部分为不能利用 的板材(常称为孔洞)。    

基于最低水平线方法与遗传算法的矩形件排样优化算法_第1张图片

        本代码切割方式采用最低水平线法

基于最低水平线方法与遗传算法的矩形件排样优化算法_第2张图片

二、案例(未完全列出)

基于最低水平线方法与遗传算法的矩形件排样优化算法_第3张图片

三、仿真结果

基于最低水平线方法与遗传算法的矩形件排样优化算法_第4张图片

四、代码:https://download.csdn.net/download/weixin_41971010/19821208

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