基于遗传-剩余矩形算法的装配式预制构件堆场优化
2021-04-15丁宏亮沈西华刘东海
河海大学学报(自然科学版) 2021年2期
关键词:优化
金 睿,丁宏亮,沈西华,刘东海
(1. 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;2.浙江省建工集团有限责任公司,浙江 杭州 310012)
随着装配式建筑的发展,预制构件在施工现场堆场的堆放优化问题随之产生[1-2]。现场管理人员凭借经验对预制构件堆放方案进行人工规划,但经验堆放方案往往优化程度低,导致构件的堆放缺乏整体性,影响吊装效率;同时目前还存在对预制构件的信息化管理不足、构件信息不全和信息不可追溯等问题[3-4]。
预制构件在堆场的合理堆放问题,其实是在有限的空间内实现构件的优化排布,可通过优化排样算法进行计算求解。常用的优化算法有遗传算法、粒子群算法、贪心算法、模拟退火算法、蚁群算法等[5-7]。遗传算法[8]是一种借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机搜索算法,其特点是具有良好的全局寻优性能[9]。遗传算法结合剩余矩形算法[10]、BL算法[11]、下台阶算法[12]、最低水平线算法[13-14]等排样算法,可以有效求解矩形件排样问题。刘海明等[13]通过改进最低水平线方法,并与基于分阶段遗传算子的遗传算法相结合,共同求解矩形件排样问题,其提出的优化算法能够有效改善排样效果,提高材料利用率。Charalambous等[10]提出一种剩余矩形算法,将板材可用区域不断划分为矩形块并逐个排入矩形零件,以尽可能减少板材浪费。韩喜君等[15]利用遗传算法并结合剩余矩形排样算法求解矩形件正交排样问题,实例验证表明混合遗传算法具有较高的准确性、有效性和可行性。……
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