基于类粒子群算法的集装箱装载模型优化研究

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2014.02.28

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2014, Vol. 33 ›› Issue (2): 126-130.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2014.02.28

基于类粒子群算法的集装箱装载模型优化研究

连志刚¹，林蔚天²，曹宇²，计春雷¹

1. 上海电机学院电子信息学院，上海 201306；2. 上海电机学院电气学院，上海 201306

收稿日期:2012-12-21 修回日期:2013-03-18 出版日期:2014-04-15 发布日期:2015-01-22
作者简介:连志刚(1975—)，男，陕西咸阳人，副教授，博士，主要从事优化算法、生产计划与调度方面的研究。E-mail：lllzg@163.com。
基金资助:
上海市科委创新项目(11YZ268);教育部人文社会科学研究青年基金项目(09yjc630151);上海大学生科创项目(2012SCX10)

Similar Particle Swarm Optimization Algorithm for the Optimization of Container Loading Model

Lian Zhigang¹，Lin Weitian²，Cao Yu²，Ji Chunlei¹

1. School of Electronic and Information Engineering, Shanghai DianJi University, Shanghai 201306,China 2. School of Electrical Engineering, Shanghai DianJi University, Shanghai 201306,China

Received:2012-12-21 Revised:2013-03-18 Online:2014-04-15 Published:2015-01-22

摘要/Abstract

摘要： 向体积与重量限定的容器中装载货物时，装载方式不同容积利用率将有很大差别。通过详细分析，发现运筹学中被广泛使用的一个集装箱装载实例数学模型有缺欠。我们举出反例，验证当装载的货物不可变形时该模型求出的解是错误的。本文建立了符合集装箱装载实际的数学模型，并利用类粒子群算法对所建模型进行优化，实现容器容积和承重量的最大发挥，仿真实验表明，该方法可行有效。

关键词: 交通运输工程, 集装箱装载, 整数规划, 类粒子群算法

Abstract: When the goods were loading into container with the limited size and weight in different ways , there were great differences in the capacity utilization. Through the detailed analysis， a mathematical model error of container loading case in operations research was presented. A case study was conducted to find that when the loading goods can' t be defonned , the model solution was wrong. The mathematical model which corresponded with the fact of container loading was established , and similar particle swarm optimization algorithm (SPSO) was used to achieve the maximum use of the container' s volume and weight. It is indicated that the SPSO is feasible and efficacious.

Key words: traffic and transportation engineering, container loading, integer programming, similar PSO

中图分类号:

连志刚，林蔚天，曹宇，计春雷. 基于类粒子群算法的集装箱装载模型优化研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2014, 33(2): 126-130.

Lian Zhigang，Lin Weitian，Cao Yu，Ji Chunle. Similar Particle Swarm Optimization Algorithm for the Optimization of Container Loading Model[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2014, 33(2): 126-130.

参考文献

[1] George J A, Robinson D F. A heuristic for packing boxes into a container [J]. Computers & Operational Research, 1980, 7（3）: 147-156.
[2] Pisinger D. Heuristics for the container loading problem [J]. European Journal of Operational Research, 2002, 141(2):382-392.
[3] 刘霞，吕汉兴. 集装箱装载矩形货物的一种启发式算法[J]. 起重运输机械，2003（1）:16-18.
Liu Xia, Lv Hanxing. A heuristic for packing rectangular boxes in a container [J]. Hoisting and Conveying Machinery，2003（1）:16-18.
[4] 阎威武,邵惠鹤,田雅杰. 集装箱装载的一种启发式算法[J]. 信息与控制,2008,31(4):353-356.
Yan weiwu，Shao Huihe, Tian Yajie. A heuristic algorithm for three dimension packing problem [J]. Information and Control,2008,31(4): 353-356.
[5] Gehring H，Bortfeldt A. A genetic algorithm for solving the Container loading problem[J]. International Transactions in Operational Research，1997，4（5/6）:401-418.
[6] 卜雷,尹传忠,蒲云. 集装箱运输多箱三维装载优化问题的遗传算法 [J]. 铁道学报,2004,26(2):21-25.
Bu Lei，Yin Chuanzhong, Pu Yun. Genetic algorithm for resolution of the three-dimensional multi-bin packing optimization problem in Container transportation [J]. Journal of the China Railway Society,2004,26(2):21-25.
[7] 钱颂迪.运筹学[M]. 修订版. 北京：清华大学出版社，2004.
Qian Songdi. Operational Research[M]. Revision ed. Beijing：Tsinghua University Press，2004.
[8] Eberhart R, Kennedy J. A new optimizer using particle swarm theory[C]//Proceedings of the 6th International Symposium on Micro Machine and Human Science. Nagoya, Japan：IEEE，1995：39-43.
[9] 连志刚，焦斌. 一种混合搜索的粒子群算法[J]. 控制理论与应用，2010,27（10）：1404-1410.
Lian Zhigang, Jiao Bin. Particle-swarm optimization algorithm with mixed search[J]. Control Theory & Applications，2010,27（10）：1404-1410.
[10] 许昆, 李智勇. 改进的量子粒子群多目标优化算法[J]. 计算机工程与设计，2009,30 (1)：164-167.
Xu Kun, Li Zhiyong. Quantum particle swarm optimization method for multi-objective optimization[J]. Computer Engineering and Design，2009,30 (1)：164-167.
[11] Lian Zhigang, Gu Xingsheng, Jiao Bin. A similar particle swarm optimization algorithm for permutation flowshop scheduling to minimize makespan[J]. Applied Mathematics and Computation, 2006, 175(1): 773-785.
[12] Lian Zhigang, Jiao Bin, Gu Xingsheng. A similar particle swarm optimization algorithm for job-shop scheduling to minimize makespan[J]. Applied Mathematics and Computation, 2006,183(2): 1008-1017.
[13] 刘勇，马良. 随机扩散算法求解二次背包问题[J].控制理论与应用， 2011，28（8）：1140-1144.
Liu Yong, Ma Liang. Stochastic diffusion search algorithm for quadratic knapsack problem[J]. Control Theory & Application， 2011，28（8）：1140-1144.

[1]	李晶1,2，钟鹏1，吕靖1,2. 基于系统动力学的陆港与城市经济互动研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 1-7.
[2]	李军1，朱云升2. 三角模糊层次分析的综合评价在黄河库区船舶安全评估中的应用[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 16-22.
[3]	邓萍1,2，宋莲1，黄承锋1,2. 三峡坝区过闸船舶拥堵成本测算及对坝区货物总价值影响研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 23-30.
[4]	程谦1 ，朱晓宁2 ，卢万胜3. 中长运距城际旅客出行方式选择行为模型——以高铁、民航为例[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 39-45.
[5]	连齐才1，李涵1，石小林1，闫章存2. 基于面板数据Mixed logit模型的自动驾驶选择行为分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 46-52.
[6]	戚春华，王笑男，朱守林，李航天. 基于驾驶员视觉兴趣区域的交通工程设施信息量阈值研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 53-60.
[7]	李升朝，吴越，白雪萌，王玥，张海. 基于TOPSIS与灰色关联的危货车辆违规报警研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 61-66.
[8]	杨庆芳1,2,3，王立强2，郑黎黎1,2,3，孟凡运2. 一种环形交叉口交通排放及燃油消耗模型研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 67-73.
[9]	白翰，张康宇，王修光，燕翔，冯启龙. 合放交通流条件下城市交叉口通行能力研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 12-20.
[10]	张重阳,黄淑萍. 路网抗震可靠性及震后运输调度路径选择研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 43-51.
[11]	郭文文1，计明军2，祝慧灵3，周文杰2. 集装箱码头场桥调度优化模型研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 66-72.
[12]	李广儒，张新，朱庆辉. 基于Adaboost的改进Elman神经网络港口吞吐量预测方法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 1-5.
[13]	孙元广1，茧敏2，金华2，陈绍宽2. 城市轨道交通列车故障救援延误计算与仿真[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 6-12.
[14]	王宏刚1,2，白朋1，邹庆茹2，赵玲1. 地铁车辆段股道运用优化模型[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 13-18.
[15]	孙延浩1,2，张琦1,2，任禹谋1,2,3，孙鹏举4. 高速铁路列车调度员应急处置能力评价研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 19-25.

基于类粒子群算法的集装箱装载模型优化研究

Similar Particle Swarm Optimization Algorithm for the Optimization of Container Loading Model

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