【技术实现步骤摘要】
一种带缺陷板材排样的分支迭代方法及系统
[0001]本专利技术涉及板材排样
，特别是一种带缺陷板材排样的分支迭代方法及系统。
技术介绍
[0002]二十一世纪以来，随着经济的快速发展，企业的生产规模逐渐扩大，资源消耗的越来越多。排样问题与日常生活息息相关，排样的效果优良性直接影响原材料利用率，资源没有充分利用而造成浪费的同时，也给环境带来了污染。我国作为制造大国，每年需要大量的原材料用于制造各种产品。其中相当一部分材料需要进行切割，如果能将材料的利用率提高一个百分点，所带来的经济效益是非常显著的。
[0003]在许多制造业中，通常需要将原材料切割成不同类型的零件，来用于加工生产。例如木制板材及玻璃的切割，这类问题称之为二维排样优化问题。然而，由于其性质和制造工艺的影响，原料中可能存在缺陷，不能被用于生产。例如，木材中含有的结点，玻璃在加工过程中出现的气泡，钢铁中含有的污染区域，天然皮革中存在的孔洞。因此，在原材料切割中，需要规避这些区域，并且使原材料的利用率尽可能大。除此之外，还需要满足若干约束，如“一刀切”和...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带缺陷板材排样的分支迭代方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：设置最大角点限制数量K1，并将初始排布状态存储入排布队列Q中，其中所述排布队列Q中排布状态按照排布状态的价值上界值从大到小依次向下排序；步骤S2：获取排布队列Q中顶层的排布状态T1，在该排布状态T1下，在某个角点依次放入需要切割的目标块，更新得到的排布状态T2；步骤S3：获取排布状态T2的角点数量K2，判断最大角点限制数量K1是否大于角点数量K2，若小于，则舍弃该排布状态T2，若大于或等于，则将该计算该排布状态T2的价值上界值；判断所述排布状态T2的价值上界值是否大于当前最佳价值上界值，若不大于，则舍弃排布状态T2，若大于，则判断该排布状态T2与排布队列Q中其他的排布状态T2是否存在有重复，若重复，则舍去该排布状态T2，若不重复，则将排布状态T2保留在排布队列Q；步骤S4：获取排布队列Q中所有排布状态T2的价值S1，并与当前最佳价值S2比较，若大于当前最佳价值S2，则调用贪婪启发式算法，加速该排布状态T2至完全状态T2，其中所述完全状态为所有角点都无法放入目标块的状态，计算完全状态T2的价值S1，若小于当前最佳价值S2，则舍去该排布状态T2；将完全状态T2中最高的价值S1更新作为当前最佳价值S2；步骤S5：更换排布状态T1的角点，并重复步骤S2～S4，直至排布状态T1角点都被遍历后，更换排布队列Q的下一个排布状态T1，并重复步骤S2～S5，直至排布队列Q内所有的排布状态都被遍历；步骤S6：最大角点限制数量K1加一，将排布队列Q中的排布状态T2更新为排布状态T1，并重复步骤S2～S6，直至所有的目标块都被放入，获取价值上界值最高的排布方案作为最终排布方案。2.根据权利要求1所述的一种带缺陷板材排样的分支迭代方法，其特征在于，价值上界值的获取方法如下：将排布状态划分为目标块区域以及空闲区域，获取目标块区域中目标块的价值以及空闲区域中能排布目标块的价值上界两者之和作为所述价值上界值，其中，所述空闲区域中能排布目标块的价值上界获取公式如下：S
lub
＝min{u(P),u(V),u(H)}；其中u(P)的获取过程为将空闲区域中能排布目标块的价值松弛为计算背包问题的最优值，其中u(P)的计算公式如下：优值，其中u(P)的计算公式如下：其中z
i
表示目标块的数量，z
i
∈{0，1，2
····
,n}，v
i
表示目标块的价值，w
i
和h
i
分别为目标块的宽度以及长度，DL表示空闲区域中缺陷合集，w
d
和h
d
分别为缺陷的宽度与长度，SL表示空闲区域的面积；u(V)的获取过程为将空闲区域垂直划分为m个单位宽度的长条，累计每一个长条的的最大价值之和作为u(V)；
u...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚绍文，魏丽军，张浩，刘强，唐超，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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