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文献综述报告

题目基于模拟退火遗传算法的变压器硅钢片优化排样的研究

姓名王雪红
导师魏福玉教授
层次硕士
所在学院机械科学与工程学院
专业机械工程
学号2010414048
日期2011年9月20日

目录
TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc309982248"目录 PAGEREF_Toc309982248\h-1-
HYPERLINK\l"_Toc309982249"一、优化排料算法国内外发展状况 PAGEREF_Toc309982249\h-2-
HYPERLINK\l"_Toc309982250"1.1、优化排料算法国外发展现状 PAGEREF_Toc309982250\h-2-
HYPERLINK\l"_Toc309982251"1.2、优化排料算法国内发展现状 PAGEREF_Toc309982251\h-2-
HYPERLINK\l"_Toc309982252"二、排料算法的类型与特点 PAGEREF_Toc309982252\h-3-
HYPERLINK\l"_Toc309982253"2.1、简单遗传算法 PAGEREF_Toc309982253\h-3-
HYPERLINK\l"_Toc309982254"2.2、遗传算法的特点 PAGEREF_Toc309982254\h-5-
HYPERLINK\l"_Toc309982255"2.3、标准遗传算法的局限性及其改进方式 PAGEREF_Toc309982255\h-5-
HYPERLINK\l"_Toc309982256"2.4、混合遗传算法 PAGEREF_Toc309982256\h-6-
HYPERLINK\l"_Toc309982257"三、参考文献 PAGEREF_Toc309982257\h-11-


一、优化排料算法国内外发展状况
1.1、优化排料算法国外发展现状
对于优化排样问题，国外进行得比较早，1939年Kantorovich就提出了一维排样问题。之后，Gilmore和Gomory提出了解决一维排样的方案并深入分析探讨了二维优化排样问题。Maneri和Silverman提出运用向量空间的理论处理排样问题。70年代后，越来越多的学者和专家发现了排样问题的经济价值和社会价值，并对其进行了深入研究，提出了许多算法理论和解决排样问题的方案，并取得重大成果。1970年Haims等提出了动态规划理论和相关算法，Herz提出了一种树叉型搜索策略，并将其用于动态规划理论中。Han和Cintra等将零件拆分技术用于求解排样问题，Faina将模拟退火算法运用于切割下料问题。
到了80年代，智能优化算法相继出现，并被广泛运用于求解矩形件和不规则件排样问题。80年代后，智能算法的研究达到一个快速发展的时期，如模拟退火算法、遗传算法、神经网络、蚁群算法、人工免疫算法等算法，这些算法具有一般搜索算法所不具有的优越性，为了充分利用它们的优越特性，人们开始探索组合算法，以求获得更佳的排样效果。MarcelloBraglia用模拟退火算法改善遗传算法求解单排排样问题，Troutt和Bingul用遗传和模拟退火算法对矩形件排样进行了研究，RameshBabu等用启发式算法来改善遗传算法求解二维排样优化问题，Cristina用免疫算法来改善遗传算法求解二维矩形排样问题。此时，对矩形件排样问题的研究已经取得了相当的成就。
1.2、优化排料算法国内发展现状
20世纪90年代初国内开始了排样问题的研究，主要是基于简单排样件或矩形件的排样。曹炬博士采用背包算法等来研究不同排样环境下的矩形件排样，对矩形件排样算法进行了深入的研究。徐彦欣采用基于产生式规则和图形靠接算法进行二维零件的排样，讨论和比较了移动靠接算法、碰撞靠接算法、临界多边形算法的特点。此处，董长双深入研究了冲裁件的二维优化排样，周建华深入研究和探索了不规则排样技术，滕健提出用神经网络的相关理论来求解二维不规则零件的排样问题。2000年以后，排样问题进一步得到广大学者和专家的重视，排样件从矩形件逐步发展到规则件和不规则件，排样算法的运用逐步由单一算法发展二种以上算法的组合，并且算法的运用范围和领域也不断扩大。贾志欣采用遗传算法和模拟退火算法来求解矩形件排样问题，提出了最低水平线排样定位算法。吴浩扬等提出了基于模拟退火机制的多种群并行遗传算法。
智能算法的出现进一步促进了排样问题的发展，它分别从不同的角度模拟人类的智能活动或某些自然现象，被广泛用来解决工程中存在的复杂问题，如求函数最值、TSP问题、