高效求解三维装箱问题的剩余空间最优化算法

摘要

为实现三维装箱问题的高效求解,提出了一个三维的剩余空间最优化算法(Three-Dimensional Residual-Space-Optimized Algorithm,3D-RSO)。在满足3个著名约束的条件下,该算法将三维问题转化为带有高度约束的二维问题,通过对箱子放置后的剩余空间状态分析,提出了基于概率较优的空间分割方法和箱子布置规则。相比于传统算法,3D-RSO在求解过程中不需要任何的预处理和搜索操作,是一种最坏计算复杂度为O(2n2)的直接求解算法。针对强异构体的实验表明,该算法能够在极短的时间内对算例进行高效求解,适合应用在大规模或者需要被快速求解的三维装箱问题中。