[發明專利]一種基于遺傳算法的板式家具智能打包方法有效

申請號：	202111351734.0	申請日：	2021-11-16
公開（公告）號：	CN114004167B	公開（公告）日：	2023-10-17
發明（設計）人：	趙詩奎;季晏慶	申請（專利權）人：	濟南大學
主分類號：	G06F30/27	分類號：	G06F30/27;G06N3/126;G06F111/04;G06F111/08;G06F111/16
代理公司：	濟南圣達知識產權代理有限公司 37221	代理人：	李圣梅
地址：	250022 山***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于遺傳算法板式家具智能打包方法
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【說明書】：

本發明公開了一種基于遺傳算法的板式家具智能打包方法。獲取板式家具的一個訂單，讀取所述訂單的所有待打包板式家具信息、包裝紙信息以及打包約束信息，利用基于最低水平線搜索方法生成一系列打包初始方案，將初始方案與隨機產生的其它打包方案共同組成遺傳算法的初始種群，以最少包裹數量為優化目標，最低水平線法為解碼方法進行迭代優化，獲得更優的打包方案。本發明降低了板式家具打包所用包裹的數量，減少了包裝紙的使用量，提高了后續工人裝車運輸等工作的效率，亦可應用于其它打包領域的實際問題中。

技術領域

本申請涉及板式家具打包領域，具體為一種基于遺傳算法的板式家具的智能打包方法。

背景技術

隨著人們生活水平的逐步提高，個性化需求越來越旺盛，家具行業也開始朝著個性化和定制化的方向發展。與傳統家具相比，定制家具板材的材料和規格多種多樣，板材加工完成后，再將每位客戶的家具板材進行打包發貨。傳統的人工打包方式，不僅會占用整個包裝過程的很大一部分時間，導致包裝效率低下，而且分包的好壞也完全取決于打包工人的熟練程度，導致分包標準不統一，存在較大的人為因素。雖然也出現了一些啟發式算法提高了打包的效率與利用率，但是在加入元啟發式算法后仍可將打包的效率與利用率進一步提升，遺傳算法作為一種全局搜索的元啟發式算法具有很強大的功能。

發明內容

本申請的目的在于克服上述問題或者至少部分地解決或緩減解決上述問題。

提供了一種基于遺傳算法的板式家具智能打包的方法，包括以下步驟：

步驟1：讀取問題數據，初始化待打包家具尺寸數據集合、包裝紙參數數據集合、打包約束數據集合、種群數目、染色體基因維數、最大迭代次數；

步驟2：利用基于最低水平線搜索方法生成數量為種群規模一半的不同的打包初始方案；

步驟3：將初始方案與隨機產生的其它打包方案按照種群數量各占一半的方式共同組成遺傳算法的初始種群；

步驟4：利用最低水平線法解碼方法計算個體適應度值，即打包所需包裹數量；

步驟5：采用基于概率的方式選擇進行操作的個體，即先將適應度值進行歸一化處理，所用包裹數量越少，適應度值越大，個體適應度越大，則被選擇的機會也就越大，每一輪產生一個[0，1]內的均勻隨機數，將該隨機數與個體適應度進行比較，個體適應度大于該隨機數時，保留此個體到交配池中；

步驟6：從交配池中隨機選擇一對個體，隨機選擇兩個交叉點位置，依次交換交叉點之間所選中的成對板式家具打包順序，以確定交叉后每個板式家具只打包一次；

步驟7：對選中的單個個體，隨機交換其一對板式家具的打包順序作為變異操作，產生新的個體；

步驟8：判斷是否達到最大迭代次數：若滿足，結束搜索過程，輸出最優值；若不滿足，則繼續迭代優化，轉入步驟4。

可選的，對于所述打包約束，其特征在于，每個包裹的第一層只能有一塊板，不同的包裹根據底板的不同和包裹重量的約束會有不同的打包層數約束。