【技术实现步骤摘要】
基于遗传算法的钢筋优化断料的计算方法及装置
[0001]本专利技术属于土木工程
，尤其涉及一种基于遗传算法的钢筋优化断料的计算方法和装置。
技术介绍
[0002]建筑业作为我国经济建设的支柱产业之一，建筑业的发展决定着我国经济建设的发展，同时也带动大批相关产业的发展。钢筋作为建筑工程中使用最为广泛的材料之一，钢筋的加工也成为建筑工程中不可或缺的重要工作。钢筋的造价是建筑施工管理过程中成本控制的关键。因此，钢筋优化断料问题可以帮助施工单位有效避免浪费、降低成本和提高经济效益。
[0003]钢筋按强度等级、直径、长度等分类，数量巨大且种类繁多，由于下料类型的多样化，使得人工计算断料方案难度巨大。人工计算断料方案时往往是简单的依次下料，如果长度计算错误，会导致钢筋切割错误，造成钢筋、人工和机械设备的浪费，甚至会影响工程的质量和工期。因此，要正确计算出钢筋的下料长度，并以此作为施工人员进行施工的依据。
[0004]但现阶段的钢筋优化断料的理论研究，将上一次的余料加入到原材(提供的原料和剩余的料)里进行一起计算，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的钢筋优化断料的计算方法，包括以下步骤：步骤1，获取钢筋原材信息，将钢筋原材按照强度等级和直径进行分类存储；步骤2，获取钢筋施工下料零件所有长度，并按照强度等级、直径与之对应原材储存在一起，确定每种原材所需钢筋施工下料零件的长度和对应每种长度所需数量；步骤3，利用遗传算法计算钢筋施工下料方案，计算出最优下料方案及所需钢筋原材数量；具体过程是：步骤3.1，确定适应度函数和选择算子：适应度函数考虑单根余料最长和总使用原材最少，且剩余一根具备最长余料的原材，将已使用的钢筋原材数
‑
1的长度与全部已用钢筋原材中剩余材料的最大值的差作为适应度函数；适应度函数f(x)的目标公式为其中，k'为已使用的钢筋原材数，a
ji
为第j根原材上第i种下料零件的数量，l
i
为第i种下料零件的长度；选择算子P按照选择概率P(x
u
)从当前种群挑选出一定数目的个体，选择概率P(x
u
)为整个种群中最大的适应度与单个个体适应度的差值占整个种群中各个个体适应度之和；步骤3.2，预设原材数量：按照计算当前种原材的预设原材数量k，其中，round指向上取整，l
i
为第i种所需下料零件的长度，d
i
为第i种所需下料零件的数量，L为原材长度；步骤3.3，编码规则：设当前种类原材所需下料零件长度为a1,a2,a3…
a
n
,对应所需下料零件的数量为b1,b2,b3…
b
n
；将下料零件长度从小到大排列，排序后下料零件长度依次记为l1,l2,l3…
l
n
,按长度排序顺序对应的下料零件数量为d1,d2,d3…
d
n
；将所有数量的下料零件进行从小到大排列，长度相同的下料零件依次设置，所有数量的下料零件排序后的结果为：编码规则为：根据预设原材数量k，设定编码字符取值范围为{1,2,
…
k}，单根原材长度设为L，对每根下料零件在编码字符{1,2,
…
k}内随机选取进行随机编码，所有下料零件编码后形成一条染色体，染色体长度为n是下料零件的种类数，d
i
是第i种长度下的下料零件所需的数量；根据编码规则知道在同一根原材上需要切割哪些长度的下料零件；步骤3.4，设定最大迭代次数，令gen＝1，按照编码规则随机产生2N个个体，作为第一种群；步骤3.5，对第一种群利用选择算子进行选择处理，获得子代1：对第一种群的2N个个体中的每个染色体进行适应度的计算，根据染色体的适应度计算选择算子P，获得各染色体被选择的选择概率；选择概率值为前N个的染色体作为预设数量的染色体，作为子代1；
步骤3.6，设定交叉概率，对子代1利用双点交叉算子进行交叉处理，获得子代2；步骤3.7，设定变异概率，对子代2利用变异算子进行变异处理，获得子代3；步骤3.8，判断子代3的染色体是否出现使一根钢筋原材使用率超出100％的情况，若出现则需要对子代3进行修正染色体处理，...
【专利技术属性】
技术研发人员：马国伟，白孟琦，黄轶淼，郭鑫飞，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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