[發明專利]基于配件優先級的木材切割規劃方法

有效

• 申請號: 202011187283.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112232588B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 徐哲壯;林燁;邱洋;陳丹;陳劍;艾志杰;連巖杰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

1.一種基于配件優先級的木材切割規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1:根據配件的要求，將配件分為不定長配件、表面質量無位置要求的定長配件和表面質量有位置要求的定長配件；

步驟S2:根據預設的配件優先級，按順序依次在配件列表里篩選出要在木材原料上規劃的配件；

步驟S3:根據篩選出配件的類型，采用對應的規劃方法，根據木材原料信息在木材原料上進行規劃；

步驟S4:待配件列表所有配件都在原料上規劃之后，輸出切割方案；

所述不定長配件對應的規劃方法，具體如下：

(a1)根據該配件對木材表面的質量要求，在木材原料上獲取質量滿足要求且未被規劃的區間段；

(b1)利用該配件的最小長度判斷區間段的長度是否滿足要求，將符合要求的區間段分配給該配件；

(c1)若區間段的長度超出配件的最大長度，則截取到最大長度處；所述表面質量無位置要求的定長配件的規劃方法，具體如下：

(a2)根據該配件對木材表面的質量要求，在木材原料上獲取質量滿足要求且未被規劃的區間段；

(b2)利用配件的價值、長度和原料上區間段的長度，采用動態規劃算法求解最優的切割方案；

所述采用動態規劃算法求解最優的切割方案，具體步驟為：

設已知有n種對表面質量有相同的要求，長度不同的定長配件，長度分別為l₁,l₂,…,l_n,每種配件的價值為v₁,v₂,…,v_n，需求量為x₁,x₂,…,x_n，設原料上符合配件表面質量要求的某一個區間段長度為L

根據配件對表面質量的要求，在木材原料上找出質量滿足要求，且長度大于或等于該類配件最小長度的未被規劃區間段，長度分別為L₁,L₂,…,L_m；

設區間段的編號為k，長度即為L_k；

k從1到m，利用動態規劃算法，分別對長度為L_k的原料進行切割規劃，得到最優的規劃方案；

所述動態規劃算法具體為：

a)定義長度0,...,L_k的價值dp[0,...,L_k]＝0；配件的長度列表l＝[l₁,l₂,…,l_n]；配件的價值列表v＝[v₁,v₂,…,v_n]

b)比較第i,1≤i≤n個配件在長度j從l_i到L_k時，dp[j]和dp[j-l_i]+v_i的大小，若dp[j]dp[j-l_i]+v_i，更新在j長度下價值最大的切割方案，同時把dp[j-l_i]+v_i賦值給dp[j]；從配件1到n，重復b)，直至i＝n，規劃結束，輸出在長度L_k所規劃的最優的規劃方案；

所述表面質量有位置要求的定長配件的規劃方法，具體為:

(a3)輸入木材原料信息、配件信息；

(b3)根據配件不同區間的質量和長度要求，在原料上尋找符合要求，且未被規劃的連續區間段；其中，質量要求高于預設的區間在原料上的長度要大于或等于在配件上的長度；質量要求低于預設的區間不在配件兩端時，在原料上的長度要小于或等于在配件上的長度，在配件兩端時，在原料上的長度要求大于0；

(c3)選取原料上所匹配的連續區間段的第一個區間的終止點作為參考點；

(d3)比較原料上第一和第二個區間的質量要求，確定質量好的區間那側為參考點的移動方向；

(e3)設參考點的移動距離為i＝0；

(f3)判斷i是否小于或等于原料和配件的質量好的區間長度的差的絕對值；

若否，規劃結束，輸出規劃方案，若是，將原料上的參考點按照所確定的移動方向移至距原料上所匹配的第一個區間的終止點的i mm處，并將配件上第一個區間的終止點與該參考點對齊；

(g3)依次檢查木材原料的質量是否滿足要求，若否，i＝i+1,跳至步驟(f3)，若是，標記切割位置，輸出規劃方案。