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一种玻璃排版确定方法及系统技术方案

技术编号:19746439 阅读:61 留言:0更新日期:2018-12-12 04:56
本发明专利技术公开一种玻璃排版确定方法及系统。该方法包括:获取所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量;随机生成初始种群;确定每个玻璃原片对应的玻璃废料中最大矩形的尺寸;对初始种群中的所有N个个体进行分层,每一层包括多个个体,层数低的个体的优秀度高于层数高的个体的优秀度;获取每一层中每个个体的聚集距离;筛选出初始种群中的M个个体;将M个个体交叉、变异,生成变异后的种群;将初始种群与变异后的种群合并,生成种群R;对种群R中的所有个体进行分层;根据种群R的分层结果,筛选优秀度最高的N个个体;将N个个体确定为待用户选择的玻璃排版形式。采用本发明专利技术的方法或系统,可以提高玻璃原片的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃排版确定方法及系统
本专利技术涉及玻璃加工领域,特别是涉及一种玻璃排版确定方法及系统。
技术介绍
随着我国经济快速发展,人民生活水平的不断提高,人们对各式各样装饰材料的需求大大增加,其中对玻璃需求的增加导致了该行业的快速发展。玻璃加工行业越来越受到人们的重视,但是,现有的基于遗传算法的玻璃切割排版方法都只给出了单个目标函数,只考虑了玻璃原片的利用率,而未考虑对玻璃废料的重复利用问题,导致玻璃废料无法进一步使用,因此,玻璃的利用率不高。针对以上缺点,本专利技术采用多目标进化算法的方法,在保证玻璃原片利用率最大的同时,保证玻璃废料中的可重复利用面积最大,在原有基础上,进一步提高玻璃原片的利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种玻璃排版确定方法及系统,以提高玻璃原片的利用率。为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:一种玻璃排版确定方法,所述方法包括:获取所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,所述尺寸包括长度和宽度;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,随机生成初始种群P,所述初始种群P中包括N个个体,N≥100,每个个体为多个待切玻璃件在一个玻璃原片上的一种排版形式;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,确定每个玻璃原片对应的玻璃废料中最大矩形的尺寸,所述最大矩形的尺寸包括所述最大矩形的长度和宽度;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量及每个玻璃废料中最大矩形的尺寸,对所述初始种群中的所有N个个体进行分层,每一层包括多个个体,层数低的个体的优秀度高于层数高的个体的优秀度;获取每一层中每个个体的聚集距离;根据所述初始种群中每个个体的聚集距离和所处的层数,筛选出所述初始种群中的M个个体;1<M<N;将所述M个个体交叉、变异,生成变异后的种群Q,所述变异后的种群Q中包括M个交叉、变异后的个体;将所述初始种群P与所述变异后的种群Q合并,生成种群R;对所述种群R中的所有个体进行分层;根据所述种群R的分层结果,筛选优秀度最高的N个个体;将所述N个个体确定为待用户选择的玻璃排版形式。可选的,所述根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量及每个玻璃废料中最大矩形的尺寸,对所述初始种群中的所有N个个体进行分层,具体包括:根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,利用函数f1(i)=(Li+Wi)/1000确定第i个个体的第一目标值f1(i);其中,1≤i≤N,Li表示按照所述第i个个体完成排版后,待切玻璃件超出玻璃原件长度边界的长度,Wi为按照所述第i个个体完成排版后,待切玻璃件超出玻璃原件宽度边界的长度;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,利用函数确定第i个个体的第二目标值f2(i);其中,S为第i个个体对应的玻璃原片的面积,lj为第i个个体对应的第j个待切玻璃件的长度,wj为第i个个体对应的第j个待切玻璃件的宽度;根据每个玻璃废料中最大矩形的尺寸,利用函数确定第i个个体的第三目标值f3(i);其中,gi为第i个个体对应的玻璃废料中最大矩形的面积;根据每个个体的第一目标值、第二目标值和第三目标值,确定每个个体的优秀度;根据每个个体的优秀度,确定每个个体对应的变量和集合;所述变量为初始种群中优秀度高于当前个体的个体数量,所述集合为所述初始种群中优秀度低于当前个体的个体编号的集合;根据每个个体对应的变量和集合进行分层。可选的,所述根据每个个体对应的变量和集合进行分层,具体包括:对于第i个个体,判断所述第i个个体的变量k是否等于0,得到第一判断结果;当所述第一判断结果表示所述第i个个体的变量k等于0时,将所述第i个个体确定为第m层的个体;m≥1;当所述第一判断结果表示所述第i个个体的变量k不等于0时,判断所述第m-1层中是否存在优秀度大于所述第i个个体的优秀度的个体,得到第二判断结果;当所述第二判断结果表示所述第m-1层中存在优秀度大于所述第i个个体的优秀度的个体时,将所述第i个个体的变量更新为k-1;判断所述第i个个体更新后的变量k-1是否等于0,得到第三判断结果;当所述第三判断结果表示所述第i个个体更新后的变量k-1等于0,将所述第i个个体确定为第m+1层的个体;当所述第三判断结果表示所述第i个个体更新后的变量k-1不等于0,判断所述第m层中是否存在优秀度大于所述第i个个体的优秀度的个体;依次将所有的个体进行分层。可选的,所述根据所述初始种群中每个个体的聚集距离和所处的层数,筛选出所述初始种群中的M个个体,具体包括:从所述初始种群中随机选取n个个体;n>1;获取所述n个个体中层数最低的个体;判断所述层数最低的个体中是否包括多个个体,得到第四判断结果;当所述第四判断结果表示所述层数最低的个体中包括多个个体时,确定所述多个个体中聚集距离最大的个体;将聚集距离最大的个体确定为筛选出的M个个体中的一个个体;当所述第四判断结果表示所述层数最低的个体中不包括多个个体时,将层数最低的个体确定为筛选出的M个个体中的一个个体;依次确定筛选出的M个个体。可选的,所述将所述M个个体交叉、变异,生成变异后的种群Q,具体包括:采用单点交叉的方法,对第2q-1个个体和第2q个个体进行交叉,得到交叉后的两个个体;将所述交叉后的两个个体进行交换变异,得到变异后的两个个体;依次得到所有变异后的个体。可选的,所述根据所述种群R的分层结果,筛选优秀度最高的N个个体,之后还包括:获取迭代次数;判断当前迭代是否到达迭代次数,得到第五判断结果;当所述第五判断结果表示当前迭代到达迭代次数时,将筛选的优秀度最高的N个个体确定为最终输出的N个个体;当所述第五判断结果表示当前迭代未到达迭代次数时,将筛选的优秀度最高的N个个体更新为初始种群,返回“根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量及每个玻璃废料中最大矩形的尺寸,对所述初始种群中的所有N个个体进行分层”。一种玻璃排版确定系统,所述系统包括:参数获取模块,用于获取所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,所述尺寸包括长度和宽度;初始种群生成模块,用于根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,随机生成初始种群P,所述初始种群P中包括N个个体,N≥100,每个个体为多个待切玻璃件在一个玻璃原片上的一种排版形式;玻璃废料中最大矩形尺寸确定模块,用于根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,确定每个玻璃原片对应的玻璃废料中最大矩形的尺寸,所述最大矩形的尺寸包括所述最大矩形的长度和宽度;分层模块,用于根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量及每个玻璃废料中最大矩形的尺寸,对所述初始种群中的所有N个个体进行分层,每一层包括多个个体,层数低的个体的优秀度高于层数高的个体的优秀度;聚集距离获取模块,用于获取每一层中每个个体的聚集距离;第一筛选模块,用于根据所述初始种群中每个个体的聚集距离和所处的层数,筛选出所述初始种群中的M个个体;1<M<N;变异后的种群生成模块,用于将所述M个个体交叉、变异,生成变异后的种群Q,所述变异后的种群Q中包括M个交叉、变异后的个体;种群合并模块,用于将所述初始种群P与所述变异后的种群Q合并,生成种群R;分层模块,还用于对所述种群R中的所有个体进行分层;第二筛选模块,用于根据所述种群R的分层结果,筛选优秀度最高的N个个体;确定模块,用于将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃排版确定方法,其特征在于,所述方法包括:获取所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,所述尺寸包括长度和宽度;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,随机生成初始种群P,所述初始种群P中包括N个个体,N≥100,每个个体为多个待切玻璃件在一个玻璃原片上的一种排版形式;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,确定每个玻璃原片对应的玻璃废料中最大矩形的尺寸,所述最大矩形的尺寸包括所述最大矩形的长度和宽度;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量及每个玻璃废料中最大矩形的尺寸,对所述初始种群中的所有N个个体进行分层,每一层包括多个个体,层数低的个体的优秀度高于层数高的个体的优秀度;获取每一层中每个个体的聚集距离;根据所述初始种群中每个个体的聚集距离和所处的层数,筛选出所述初始种群中的M个个体;1<M<N;将所述M个个体交叉、变异,生成变异后的种群Q,所述变异后的种群Q中包括M个交叉、变异后的个体;将所述初始种群P与所述变异后的种群Q合并,生成种群R;对所述种群R中的所有个体进行分层;根据所述种群R的分层结果,筛选优秀度最高的N个个体;将所述N个个体确定为待用户选择的玻璃排版形式。...

【技术特征摘要】
1.一种玻璃排版确定方法,其特征在于,所述方法包括:获取所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,所述尺寸包括长度和宽度;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,随机生成初始种群P,所述初始种群P中包括N个个体,N≥100,每个个体为多个待切玻璃件在一个玻璃原片上的一种排版形式;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,确定每个玻璃原片对应的玻璃废料中最大矩形的尺寸,所述最大矩形的尺寸包括所述最大矩形的长度和宽度;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量及每个玻璃废料中最大矩形的尺寸,对所述初始种群中的所有N个个体进行分层,每一层包括多个个体,层数低的个体的优秀度高于层数高的个体的优秀度;获取每一层中每个个体的聚集距离;根据所述初始种群中每个个体的聚集距离和所处的层数,筛选出所述初始种群中的M个个体;1<M<N;将所述M个个体交叉、变异,生成变异后的种群Q,所述变异后的种群Q中包括M个交叉、变异后的个体;将所述初始种群P与所述变异后的种群Q合并,生成种群R;对所述种群R中的所有个体进行分层;根据所述种群R的分层结果,筛选优秀度最高的N个个体;将所述N个个体确定为待用户选择的玻璃排版形式。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量及每个玻璃废料中最大矩形的尺寸,对所述初始种群中的所有N个个体进行分层,具体包括:根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,利用函数f1(i)=(Li+Wi)/1000确定第i个个体的第一目标值f1(i);其中,1≤i≤N,Li表示按照所述第i个个体完成排版后,待切玻璃件超出玻璃原件长度边界的长度,Wi为按照所述第i个个体完成排版后,待切玻璃件超出玻璃原件宽度边界的长度;根据所有待切玻璃件和所有玻璃原片的尺寸和数量,利用函数确定第i个个体的第二目标值f2(i);其中,S为第i个个体对应的玻璃原片的面积,lj为第i个个体对应的第j个待切玻璃件的长度,wj为第i个个体对应的第j个待切玻璃件的宽度;根据每个玻璃废料中最大矩形的尺寸,利用函数确定第i个个体的第三目标值f3(i);其中,gi为第i个个体对应的玻璃废料中最大矩形的面积;根据每个个体的第一目标值、第二目标值和第三目标值,确定每个个体的优秀度;根据每个个体的优秀度,确定每个个体对应的变量和集合;所述变量为初始种群中优秀度高于当前个体的个体数量,所述集合为所述初始种群中优秀度低于当前个体的个体编号的集合;根据每个个体对应的变量和集合进行分层。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据每个个体对应的变量和集合进行分层,具体包括:对于第i个个体,判断所述第i个个体的变量k是否等于0,得到第一判断结果;当所述第一判断结果表示所述第i个个体的变量k等于0时,将所述第i个个体确定为第m层的个体;m≥1;当所述第一判断结果表示所述第i个个体的变量k不等于0时,判断所述第m-1层中是否存在优秀度大于所述第i个个体的优秀度的个体,得到第二判断结果;当所述第二判断结果表示所述第m-1层中存在优秀度大于所述第i个个体的优秀度的个体时,将所述第i个个体的变量更新为k-1;判断所述第i个个体更新后的变量k-1是否等于0,得到第三判断结果;当所述第三判断结果表示所述第i个个体更新后的变量k-1等于0,将所述第i个个体确定为第m+1层的个体;当所述第三判断结果表示所述第i个个体更新后的变量k-1不等于0,判断所述第m层中是否存在优秀度大于所述第i个个体的优秀度的个体;依次将所有的个体进行分层。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始种群中每个个体的聚集距离和所处的层数,筛选出所述初始种群中的M个个体,具体包括:从所述初始种群中随机选取n个个体;n>1;获取所述n个个体中层数最低的个体;判断所述层数最低的个体中是否包括多个个体,得到第四判断结果;当所述第四判断结果表示所述层数最低的个体中包括多个个体时,确定所述多个个体中聚集距离最大的个体;将聚集距离最大的个体确定为筛选出的M个个体中的一个个体;当所述第四判断结果表示所述层数最低的个体中不包括多个个体时,将层数最低的个体确定为筛选出的M个个体中的一个个体;依次确定筛选出的M个个体。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述M个个体交叉、变异,生成变异后的种群Q,具体包括:采用单点交叉的方法,对第2q-1个个体和第2q个个体进行交叉,得到交叉后的两个个体;将所述交叉后的两个个体进行交换变异,得到变异后的两个个体;依次得到所有变异后的个体。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述种群R的分层结果,筛选优秀度最高的N个个体,之后还包括:获取迭代次数;判断当前迭代是否到达迭代次数,得到第五判断结果;当所述第五判断结果表示当前迭代到达迭代次数时,将筛选的优秀度最高的N个个体确定为最终输出的N个个体;当所述第五判断结果表示...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹娟邓琦苏长青武兵王求真郑金华杨圣祥
申请(专利权)人:湘潭大学
类型:发明
国别省市:湖南,43

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