启发式算法在军用物资配载中的应用

论文摘要

多种物资配载,是指给定一批待装长方体物资和长方体容器,按一定的要求将待装物资互不干涉地摆放在容器内,使某一项或几项性能最优。长期以来,部队物资配载的工作主要是依靠人工经验装载或组织实装,致使车箱内出现物资数量不明确、摆放混乱、装卸作业不规范、车箱空间利用率和载重利用率低等情况,在很大程度上制约着我军军事运输经济和军事效益的提高。从数学上讲,多种物资配载是一个复杂的离散组合优化问题。如何给出一个合理的装载方案,在保证装运的稳定性、多目的地运送、负重限制、装箱内的重心分布、装箱效率等问题的基础上,使容器的空间利用率达到最大,是这类问题的主要目标。该问题在理论上已被证明为NP-C问题,求解难度大。本文在研究分析多种物资配载特点规律的基础上,又综合考虑了物资装运稳定性、多目的地运送、装箱效率等约束条件,采用空间分割、整体装填、装载间隙合并等策略,提出了一种基于启发式算法的多种物资配载问题的解决方案,为解决多种物资配载问题提供了一种有效的思路。为摆脱人工装箱的盲目性,提高车辆的装箱效率,本文依据启发式算法开发了多种物资配载优化系统。系统提供了车辆和物资的输入界面,并以三维视图和装载报表形式输出优化结果,可以直接指导部队实际的装卸载工作。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 装载问题简介
• 1.2.1 装卸搬运的含义
• 1.2.2 装卸搬运的原则
• 1.2.3 装卸搬运中的后勤保障
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 多种物资配载优化的军事应用价值
• 1.4.1 军用物资的特性要求对其进行配载优化
• 1.4.2 装载优化可以充分利用部队运力资源
• 1.4.3 装载优化是军用物资集装化运输的需要
• 1.4.4 可辅助编制部队运输计划和实现公路运输的辅助决策
• 1.5 论文的主要工作
• 第2章 多种物资配载问题算法综述
• 2.1 多种物资配载问题的分类
• 2.2 多种物资配载问题的求解方法
• 2.2.1 启发式算法简介
• 2.2.2 智能优化算法
• 2.3 装载问题的实际制约因素
• 2.4 小结
• 第3章 多种物资配载问题的启发式算法
• 3.1 问题描述
• 3.2 算法描述
• 3.2.1 相关概念定义
• 3.2.2 算法过程
• 3.2.3 定位规则
• 3.2.4 装填规则
• 3.2.5 空间分割
• 3.2.6 定序规则
• 3.2.7 空隙积累策略
• 3.2.8 由下至上的装填方式
• 3.3 装载层数限制
• 3.4 装载间隙的确定
• 3.5 多方案生成
• 3.6 多车多物资装载方案生成
• 3.6.1 简单多车装载算法
• 3.6.2 多车多物资装载优化算法
• 3.7 实例验证
• 3.8 小结
• 第4章 应用程序开发与仿真
• 4.1 Delphi系统简介
• 4.1.1 Delphi系统发展史
• 4.1.2 Delphi2005的系统配置要求
• 4.2 OpenGL技术简介
• 4.2.1 OpenGL发展史
• 4.2.2 OpenGL基本操作
• 4.2.3 OpenGL函数
• 4.2.4 OpenGL程序运行方式
• 4.3 三维装箱示意图的实现
• 4.3.1 绘图主要步骤
• 4.3.2 立方体模型的建立
• 4.3.3 装箱方案示意图的实现
• 4.4 系统输入界面
• 4.5 系统结果输出
• 4.5.1 系统输出界面
• 4.5.2 主要参数计算输出
• 4.6 小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 主要工作
• 5.2 多种物资配载问题的研究方向和趋势
• 参考文献
• 致谢