启发式算法在汽车军事运输装载优化中的应用

摘要

物资装载优化，是指给定一批待装长方体物资和长方体容器，按一定的要求将待装物资互不干涉地摆放在容器内，使某一项或几项性能最优，其重点和难点是多种物资配载优化，也是本文的主要研究方向。长期以来，汽车军事运输工作在装载环节上主要是依靠人工经验装载或组织试装。致使车箱内物资数质量不明确、摆放混乱、装卸作业不规范、车箱空间利用率、载重利用率低等情况时有发生，在很大程度上制约着我军军事运输经济和军事效益的提高。
　　 从数学上讲，物资装载优化是一个复杂的离散组合优化问题。如何给出一个合理的装载方案，以在保证装运的稳定性、多目的地运送、负重限制、装箱内的重心分布、装箱效率等问题的基础上，使容器的空间利用率达到最大，是这类问题的主要目标。该问题在理论上已被证明为NP完全问题，求解难度大。本文在研究分析物资装载优化特点规律的基础上，在综合考虑了物资装运稳定性、多目的地运送、装箱效率等约束条件，采用空间分割、整体装填、装载间隙合并等策略，提出了一种基于启发式算法的多种物资配载问题的解决方案，为解决多种物资配载问题提供了一种有效的思路。
　　 为摆脱人工装箱的盲目性，提高车辆的装箱效率，本文基于算法开发了《物资装载优化系统--多种物资配载优化》。系统提供了车辆和物资的输入界面，优化结果以三维视图和装载报表形式输出，可以直接用以指导部队实际的装卸载工作。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

第一节 问题的提出

第二节 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

第三节 物资装载优化的军事应用价值

1.3.1 军用物资的特性要求对其进行配载优化

1.3.2 装载优化可以充分利用部队运力资源

1.3.3 装载优化是军用物资集装化运输的需要

1.3.4 对编制部队战备预案和运输计划提供辅助决策

第四节 论文的主要工作

第二章 启发式算法综述

第一节 启发式算法概述

2.1.1 启发式算法的分类及构造

2.1.2 常用启发式算法

2.1.3 启发式算法的性能分析

第二节 物资装载优化启发式算法综述

2.2.1 物资装载优化问题的分类

2.2.2 物资装载优化问题的求解方法

2.2.3 物资装载优化问题的经典启发式算法

第三章 多种物资配载问题的启发式算法

第一节 问题描述

第二节 算法描述

3.2.1 相关概念定义

3.2.2 算法过程

3.2.3 定位规则

3.2.4 装填策略

3.2.5 定序规则

3.2.6 空隙利用策略

3.2.7 装载层数限制的处置策略

3.2.8 装载间隙确定的规则

3.2.9 多方案生成策略

3.2.10 多车多物资装载方案生成策略

第三节 实例验证

第四章 三维图形显示设计

第一节 OPENGL技术概述

第二节 三维装箱示意图的实现

4.2.1 绘图主要步骤

4.2.2 立方体模型的建立

4.2.3 装箱方案示意图的实现

第五章 应用程序开发

第一节 系统环境

5.1.1 系统开发环境

5.1.2 系统运行环境

第二节 系统输入界面

第三节 系统结果输出

5.3.1 系统输出界面

5.3.2 主要参数计算输出

第六章 结论与展望

第一节 研究结论

第二节 尚需解决的问题

第三节 多种物资配载问题的研究方向和趋势

参考文献

致 谢

个人简历