一种基于选择重复的钢筋优化断料方法技术

本发明专利技术为一种基于选择重复的钢筋优化断料方法，所述方法给定比例值percentage，根据钢筋零件信息进行随机组合，得到m个组合结果，并记录钢筋零件实时数量信息；计算每个组合结果的钢筋零件长度相加之和l

【技术实现步骤摘要】
一种基于选择重复的钢筋优化断料方法


[0001]本专利技术涉及组合优化领域，更具体地涉及一种基于选择重复的钢筋优化断料方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展以及城市化的日渐推进，目前，钢筋在城市建设、机械设备、器械工具等多个领域中被广泛使用，例如楼盘浇筑、箍筋网片等。通常原始生产的钢筋相对较长，在各个具体领域使用的钢筋需要特定的长度。因此需要对原始生产的钢筋进行切割，称该过程为钢筋优化断料。传统的钢筋优化断料方式为人工计算，但存在速度不够快，利用率不够高等缺点。随着学者们对组合优化问题的研究，使用计算机和进化计算进行钢筋优化断料成为主流。
[0003]进化计算方法如遗传算法、粒子群优化算法、差分进化算法等都可以应用于钢筋优化断料问题的求解，缺点是由于这些算法需要进行大量的判断导致这些算法普遍运行时间长。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提出了一种基于选择重复的钢筋优化断料方法来求解钢筋优化断料问题，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]所述选择重复从宏观角度分为两部分，第一部分选择，第二部分重复。选择特指从当前众多的候选解中选择最优解或者次优解。重复是指对最优解或者次优解进行复制。
[0007]一种基于选择重复的钢筋优化断料方法，包括以下步骤：
[0008]S1、输入原材料钢筋长度L，需要的钢筋零件长度l1、l2、...、l
n
，需要的钢筋零件数量d1、d2、...、d
n
，n为钢筋零件长度种类数，钢筋零件长度和数量一一对应，称钢筋零件长度和数量为钢筋零件信息，l1、l2、...、l
n
的值均小于等于L，给定比例值percentage；
[0009]S2、根据S1中的钢筋零件信息进行随机组合，得到m个组合结果；
[0010]其中组合条件为：任意挑选多个钢筋零件，同一种钢筋零件能挑选多个，组合结果中钢筋零件长度相加之和l
sum
小于等于L且L
‑
l
sum
大于钢筋零件数量不为0的最小钢筋零件长度。
[0011]S3、组合结果中包括多个用钢筋零件长度表示的元素，计算步骤S2得到的每个组合结果的钢筋零件长度相加之和l
sum
，将步骤S2中的组合结果按照l
sum
由大到小排列，相同l
sum
值的组合结果按照组合结果中元素个数进行排列，元素个数越少排在前面，元素个数越多排在后面；若l
sum
相同且元素个数也相同，则首先比较组合结果中的第1个元素，元素值小的排列在前面，元素值大的排列在后面；若第1个元素相等，则按照此规则比较第2个元素，依次类推。
[0012]S4、挑选出步骤S3中最优解或者次优解，其中最优解是步骤S3中排第1的组合结
果，次优解是步骤S3中排第2的组合结果；随机生成一个0
‑
1的小数，若小数小于给定比例值percentage，则挑选最优解，否则挑选次优解；
[0013]S5、将S4选中的最优解或者次优解根据钢筋零件实时数量进行复制，且复制到不能复制为止，复制结束后更新钢筋零件实时数量信息；将S2
‑
S5的过程称为选择重复；具体复制过程是：将最优解或者次优解对应的钢筋零件长度的组合结果不断复制，复制数量为最优解或者次优解中钢筋零件长度对应数量的最少值；若最优解或者次优解中出现相同零件长度的组合，则将相同零件的数量进行均分，复制数量为最优解或者次优解中零件长度数量最少值向下取整的值。
[0014]S6、重复执行S2、S3、S4、S5，直至所有长度的钢筋零件实时数量信息全部为0，得到一组钢筋优化断料方案；
[0015]S7、将S2中钢筋零件实时数量信息恢复为S1中输入的d1、d2、...、d
n
，之后重复执行S2、S3、S4、S5，S6，得到多组钢筋优化断料方案，输出众多方案中的最优断料方案。
[0016]其中所述最优断料方案的判断条件为：首先比较多组钢筋优化断料方案的总利用率，总利用率最高的钢筋优化断料方案被判定为最优断料方案；如果有多组相同最高总利用率的钢筋优化断料方案，则比较钢筋优化断料方案里的钢筋切割剩余值的最大值，认定最大的钢筋切割剩余值的方案为最优断料方案；如果总利用率和钢筋切割剩余都相同，则任意挑选其中1个钢筋优化断料方案输出。
[0017]进一步，步骤S2包括以下分步骤：
[0018]S21、td1、td2、...、td
n
表示不同长度的钢筋零件实时数量；tempL表示原材料钢筋剩余长度，初始时令tempL等于L；
[0019]S22、判断出td1、td2、...、td
n
中哪些值大于0；
[0020]S23、判断出l1、l2、...、l
n
中哪些值小于等于tempL；
[0021]S24、挑选出同时满足步骤S22和步骤S23的钢筋零件信息；
[0022]S25、从步骤S24得到的结果中随机挑选一个l
r
，将其所对应的td
r
减1并且更新原材料钢筋剩余长度tempL，更新方式为tempL＝tempL
‑
l
r
，即在原材料钢筋剩余长度tempL中减去所挑选的一个钢筋零件的长度；
[0023]S26、紧接着重复执行S22
‑
S25，直至原材料钢筋剩余长度tempL小于td1、td2、...、td
n
中不为0的l1、l2、...、l
n
中的最小值或者td1、td2、...、td
n
都等于0为止，记录此时随机挑选出的钢筋零件长度，分别记为l
x
、l
y
、...、l
z
；
[0024]S27、称步骤S22
‑
S26得到的l
x
、l
y
、...、l
z
为一个组合，并更新l
x
、l
y
、...、l
z
对应的td
x
、td
y
、...、td
z
，更新方式为td
j
＝td
j
+1,j＝x、y、...、z；.即依次扫描组合中的l
x
、l
y
、...、l
z
，将组合里的l
x
、l
y
、...、l
z
所对应的td
x
、td
y
、...、td
z
加1。最后将tempL恢复为L；
[0025]S28、重复执行m次S21<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于选择重复的钢筋优化断料方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、输入原材料钢筋长度L，需要的钢筋零件长度l1、l2、...、l
n
，需要的钢筋零件数量d1、d2、...、d
n
，n为钢筋零件长度种类数，钢筋零件长度和数量一一对应，称钢筋零件长度和数量为钢筋零件信息，l1、l2、...、l
n
的值均小于等于L，给定比例值percentage；S2、根据钢筋零件信息进行随机组合，得到m个组合结果，并记录钢筋零件实时数量信息；其中组合条件为：任意挑选多个钢筋零件，同一种钢筋零件能挑选多个，组合结果中钢筋零件长度相加之和l
sum
小于等于L且L
‑
l
sum
大于钢筋零件数量不为0的最小钢筋零件长度；S3、组合结果中包括多个用钢筋零件长度表示的元素，计算步骤S2得到的每个组合结果的钢筋零件长度相加之和l
sum
，将步骤S2中的组合结果按照l
sum
由大到小排列，相同l
sum
值的组合结果按照组合结果中元素个数进行排列，元素个数越少排在前面，元素个数越多排在后面；若l
sum
相同且元素个数也相同，则首先比较组合结果中的第1个元素，元素值小的排列在前面，元素值大的排列在后面；若第1个元素相等，则按照此规则比较第2个元素，依次类推；S4、挑选出步骤S3中最优解或者次优解，其中最优解是步骤S3中排第1的组合结果，次优解是步骤S3中排第2的组合结果；随机生成一个0
‑
1的小数，若小数小于给定比例值percentage，则挑选最优解，否则挑选次优解；S5、将S4选中的最优解或者次优解根据钢筋零件实时数量进行复制，且复制到不能复制为止，复制结束后更新钢筋零件实时数量信息；S6、重复执行S2、S3、S4、S5，直至所有长度的钢筋零件实时数量信息全部为0，得到一组钢筋优化断料方案；S7、将S2中钢筋零件实时数量信息恢复为S1中输入的d1、d2、...、d
n
，之后重复执行S2、S3、S4、S5，S6，得到多组钢筋优化断料方案，输出众多方案中的最优断料方案。2.根据权利要求1所述的基于选择重复的钢筋优化断料方法，其特征在于，所述最优断料方案的判断条件为：首先比较多组钢筋优化断料方案的总利用率，总利用率最高的钢筋优化断料方案被判定为最优断料方案；如果有多组相同最高总利用率的钢筋优化断料方案，则比较钢筋优化断料方案里的钢筋切割剩余值的最大值，认定最大的钢筋切割剩余值的方案为最优断料方案；如果总利用率和钢筋切割剩余都相同，则任意挑选其中1个钢筋优化断料方案输出。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，薛桂香，陈宇昂，王辉，苗敬礼，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：