基于分组策略的多目标三维装箱算法

目的 针对现有三维装箱算法优化目标单一、优化效率低的问题,提出适用于求解大规模货物装载问题的多目标装箱算法,以提高装箱规划效率,确保货物运输安全。方法 考虑5种现实约束条件,以体积利用率和装载垛型重心偏移量为优化目标,建立多目标货物装载优化模型。采用拟人式装箱对货物进行预分组,减小决策空间,然后结合分组信息与装箱算法生成初始解;引入数据驱动的装箱交叉算子提高算法收敛性;设计多策略变异算子提高算法结果的多样性。结果 以公共数据集和真实航空货物数据作为实验数据进行实验。实验结果表明,在满足多种约束条件下,集装箱装载强异构货物平均体积利用率达到92.0%,重心位置空间偏移从20 cm减少到7.5 cm,并且算法运行时间减少了73.5%。结论 本文所提算法应用于求解大规模多目标三维装箱问题,提高了装箱质量和效率,可为三维装箱算法的工程应用提供参考。     

基于强化学习的机场行李装箱优化方法

目的针对因行李随旅客无序抵达而无法提前得知行李尺寸信息的机场行李装箱问题,以行李车的装箱空间利用率为优化目标,提出基于强化学习的行李在线装箱方法。方法首先,根据机场行李装箱的实际情况,建立行李装箱的数学模型;接着,针对行李在行李车内寻找合适装箱位置和姿态的问题,设计行李装箱位置选择方法和装箱姿态评价方法;最后,借助强化学习的"试错"学习模式,通过训练行李装箱模型获得行李在线装箱策略。结果在仿真实验中文中算法的行李车空间利用率能够达到82.9%,计算耗时0.39 s,这2项指标均优于机器学习算法。结论在求解机场行李在线装箱问题上具有较好的实用性。     

基于实际约束的三维装箱问题优化算法

针对考虑了8种实际约束的多箱异构装箱优化问题,构建了一个三维装箱问题的多目标混合整数规划模型,给出了求解该模型的一种启发式搜索算法。该算法的核心是在满足实际约束条件下,通过空间切割法确定目标空间,在目标空间内通过生成"垂直条","水平带"搜索最佳"货物块",实现装箱体积利用率尽可能大,进而达到装箱数最小优化目标。通过随机算例和实际算例的计算分析及3D结果显示,说明该算法能有效满足所有现实约束,且稳定性及空间利用率较高,验证了算法有效性和实用性。     

质量体积双约束下车辆装载与配送路径联合优化研究

目的 针对质量与体积共同限制的配送路径问题,综合考虑订单不可拆分、货物的体积等约束,构建包含路径最短和装载率最高双目标的车辆装载与配送路径联合优化模型。方法 在车辆路径优化模型的求解方面,首先利用聚类算法对配送区域进行划分,然后通过车辆的载质量判断是否能进行站点货物的配送,最后利用遗传算法求得最优路径。在三维装载模型的求解上使用贪心算法和基于块的启发式算法,解决了货物的装箱问题。结果 基于某公司具体实例对模型与算法的可行性进行了验证,优化后配送的车辆减少了1辆,配送距离减少了154.247km,平均装载率达到了93.89%,节省了企业的配送成本。结论 所构建的模型以及求解的算法可以提高装载率和配送效率,为解决车辆装载与配送路径联合优化问题提供理论依据。     

单一尺寸长方体三维装箱问题的一种求解算法

目的研究单一尺寸长方体物品的三维装箱问题,即在一个给定的箱子中装入尽可能多的单一尺寸长方体物品。方法采用分层装载方案简化装载操作,首先运用动态规划技术确定所有层中长方体物品的排列方式;然后求解一维背包问题确定箱中层的最优组合,得到最优装载方案。将文中算法与文献中三维装箱算法进行对比。结果文中算法生成的装载方案箱体空间利用率由文献中三维装箱算法的98.10%提高到了99.14%。结论文中算法可以在合理的时间内得到装载操作简单、箱体空间利用率较高的装载方案。     

散套装货物混合装载问题优化算法及其可视化

针对具有七种现实约束的散货和套装货物混合三维装箱优化问题,采用树搜索策略,以空间切割、货物组块及装载套数迭代法为基础,在考虑装载的套装、摆放方式、放置稳定性、承重级别、优先级、载重、重心等约束条件下,构建了一种启发式搜索迭代算法。通过实际算例,分别计算了套装约束下和无套装约束下的装箱优化结果,并利用所开发的软件给出了3D装箱效果图,发现该算法可保证套装货物成套装载,且空间利用率可达90%以上,验证了算法的有效性和实用性。     

面向多点卸货的箱柜类货物的装箱策略研究

目的为解决箱柜类大件货物装箱过程中存在的效率低下、物流成本高的问题,对箱柜类货物的装箱问题展开研究。方法以功能沙发为例,分析箱柜类货物装箱的常见约束条件,搭建含有体积、重量、摆放方向、装箱顺序的约束的货物码放数学模型,提出一种改进遗传学算法用于数学模型的求解。结果以45件功能沙发的实际数据进行装箱实验,结果表明算法得出的装载方案合理,在满足箱柜类货物装箱约束的条件下,对货箱的空间利用率达到75%以上。结论算法对箱柜类大件货物的装箱能够快速得出合理的装箱方案,为复杂情况下货物的装箱提供了一条解决思路。     

配载约束下双向搜寻节点的车辆路径问题

目的 研究三维装箱约束的车辆路径问题,即在给定车辆中尽可能多地装入货物且保证车辆行驶路线最优。方法 提出基于双向搜寻路径节点规则的智能水滴节约算法来求解车辆路径问题,并采用基于虚拟组合块的启发式算法来求解装箱问题。结果 通过数值算例检验,混合算法使车厢的平均空间利用率达到了76.14%,并确定了最优行驶路线。结论 基于双向搜寻路径节点规则的智能水滴节约算法可找出最优的行驶路线,而基于虚拟组合块的启发式算法也能合理放置货物,得出较优的装载方案。     

基于层间垫平的囊匣三维装箱优化设计

目的 为提高囊匣的装载率及装箱效率,研究层间垫平的强异构类的三维装箱问题,实现快速计算囊匣装箱方案和衬垫方案并指示装箱。方法 基于囊匣实际装箱需求,以衬垫体积最小为目标,设计基于贪心策略与改进的装箱顺序策略的两步优化启发式算法,对装箱与衬垫方案进行优化;并根据不同放置方向,设计不同的输出效果以指示装箱。结果 与装箱优化前数据进行对比实验证明,该算法推荐的装箱方案与衬垫方案可以减少木箱的使用数量与体积,减少垫平用衬垫体积7.21%,装箱时间缩短了约一半。结论 文中设计的混合启发式算法能为囊匣装箱问题找到合适的装箱与衬垫方案,减少衬垫的使用,提高装载率以及装箱效率。     

考虑装载顺序约束的航空货物装箱问题研究

目的 以航空货运背景下流水线上货物的装箱问题为研究对象,旨在最大化地利用集装箱装载空间.方法 在考虑货物装载顺序、质量、体积、不重叠、稳定性等一系列现实约束的条件下,建立集装箱堆码模型,设计一种拟人启发式与遗传相结合的组合启发式算法.首先通过设定规则并赋予权重,得到有序可放置点集合,采用拟人启发式算法构建货物装载策略,得到初始装箱方案;然后通过遗传算法中的交叉、变异操作对方案进行寻优,在可行方案中选出集装箱空间利用率最大的装箱方案;最后采用某机场物流公司的实际货物数据进行实验,并实现装载方案的可视化.结果 相较于混合模拟退火算法,组合启发式算法收敛性好,搜索速度快,能够在较短的时间内得到空间利用率较高的装载方案,货物垛形规划更为紧凑,稳定性更高.结论 所提算法对于不同种类的货物有着更好的适应性,能够实现强异构货物的合理布局,保证了货物装载过程中垛形的稳定性,可为航空货物装箱问题的工程应用提供参考.     

金属橡胶Mooney-Rivlin修正模型试验

目的研究金属橡胶的本构关系,建立一种适用于工程计算和数值仿真的金属橡胶Mooney-Rivlin修正模型。方法基于金属橡胶变形过程中刚度非线性、可压缩的特点,将金属橡胶试件的变形分为“等容部分”和“体积部分”这2个部分,采用正交试验法研究加载速度、固相体积分数、丝径对金属橡胶变形“体积部分”的影响程度。结果试验因素对Mooney-Rivlin模型描述金属橡胶本构关系误差的影响顺序为固相体积分数>丝径>加载速度,其中加载速度对误差值的影响程度远小于固相体积分数和丝径。结论修正后的Mooney-Rivlin模型有较好的拟合效果,可以更好地反映金属橡胶非线性刚度的特性,为金属橡胶的实际应用提供了理论参考。     

新疆不同品种杏果实采后的品质变化及贮藏性评价

目的 为了解不同品种杏果实在贮藏期间的耐贮性,筛选最适贮藏的杏果实品种。方法 以新疆主栽的14个杏果实品种为试材,测定贮藏期间果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、Vc含量、呼吸强度、果实相对电导率、总酚、类黄酮、叶绿素和腐烂率10个指标。结果 在贮藏末期,“小红杏”的L^*值、a^*值、b^*值、总酚、类黄酮、硬度、SSC、Vc含量、相对电导率、腐烂率均与初始值相比差异显著;“和田明星杏”的L^*值、a^*值、b^*值、总酚、类黄酮、硬度、SSC、TA均与初始值相比变化较小。“小红杏”的呼吸峰值比其余峰值高15.07%～37.17%,而“和田明星杏”的峰值比其余峰值低22.62%～40.42%,低于其他峰值。库车小白杏叶绿素下降最慢,伊利吊干杏下降最快。贮藏期间各指标均呈现不同程度的相关性,各指标间存在信息重叠。主成分分析提取出4个主成分,方差贡献率累计达到78.936%,可代表原始指标的大部分信息。结论 综合各项指标可得,“和田明星杏”的贮藏性优于其他品种。文中研究可...     

光柱镭射纸基础油墨数据库对专色配色精度的影响

目的 为提高光柱镭射纸上专色配方的精确度,探究光柱镭射纸上基础油墨数据库的建立方法.方法 验证加入"垫黑"基础油墨数据库前后对目标色和预测色之间色差和均方根误差的影响,并将配色软件应用于生产实际中.结果 研究结果表明,没有经过"垫黑"处理的基础油墨数据库导致配色不准确,出现颜色偏移现象.配色软件基于"垫黑"和"垫白"的基础油墨数据库能够精确配制光柱镭射纸上的专色,初始配方、修正配方的色差平均值分别为3.1888和1.7711,色差皆降至3以下;初始配方、修正配方的均方根误差平均值分别为0.0380和0.0256.结论 专色配色需考虑承印物的表面特性差异,从而建立不同的基础油墨数据库.在配制光柱镭射纸上的专色时,爱色丽配色软件需要"垫白"和"垫黑"的光柱镭射纸基础油墨数据库,否则无法实现精确配色.     

蒙古族“普斯.贺”称谓考证及造型探究

目的 “普斯.贺”是蒙古族人民使用最为频繁的一种纹样,然而对“普斯.贺”的研究却是凤毛麟角,且人们对其认知较为模糊,梳理“普斯.贺”这一称谓的历史时间线,印证其来源,明晰其造型,解析其文化内涵,为传承并创新蒙古族传统纹样提供设计参考。方法 建立在个案研究、田野调查法与文献分析法的基础上,通过对附着于蒙古族衣、食、住、行上的“普斯.贺”进行系统考证。选取典型样本进行分类、编码,从图案学和类型学角度出发,提取纹样的造型轮廓、构成方式并进行归纳分析。结论 “普斯.贺”这一称谓自清代就已开始使用,一直延续至今,其造型来源于汉字“寿”,通过纺织品等载体传入蒙古族,因其自身具有的结构、内涵与蒙古族的审美意蕴高度契合,承载着人们对家庭圆满和生命永生的精神诉求,成为蒙古族物质载体中不可或缺的重要装饰纹样之一。通过本研究,以期更好地传承蒙古族传统纹样,为非物质文化的研究提供一定的理论参考与补充。     

鄂伦春传统服饰文化知识图谱可视化设计

目的 构建鄂伦春传统服饰文化知识图谱并对其进行可视化设计。方法 通过知识可视化所包含的知识层、结构层、视觉层和用户层要素而展开设计。首先,通过文献研究法挖掘鄂伦春传统服饰文化知识要素,构建其知识层;其次,利用结构方程模型对鄂伦春传统服饰文化知识要素进行知识图谱绘制,构建其结构层;再次,对知识图谱中的形态、色彩、纹样、文化内涵进行设计因子提取,构建其视觉层;最后,利用层次分析法对可视化设计因子进行决策,构建其用户层。结论 将知识图谱的“相似匹配、回归聚类”与设计思维的“用户中心、迭代创新”优势互补,可解决传统文化创造性转化中“用不对、看不懂、接受弱、体验差”的窘境。     

居家养老视角下高龄老人夜间照护辅助系统设计研究

目的 通过构建防护辅助一体化夜间照护系统来解决现有居家照护服务中的高龄老人夜间照护难的问题。方法 采用一日追踪法、入户访谈法进行深入调研,对居家高龄老人居家活动特征、夜间行为习惯和现有家庭照护服务供给现状进行研究,筛查夜间活动风险因素,采用案例分析法探查国内外现有夜间照护实践案例,明确高龄老人居家夜间照护的服务缺口。结论 从持续照护理念出发,在ERG需求理论的指导下,探查居家高龄老人在夜间场景下,关于健康照料、防护辅助、精神慰藉三个维度下的多层次需求,提出针对老人“起夜”场景下的居家照护服务策略,并输出辅助居家高龄老人独立自理的夜间照护系统的设计实践,为实现原居安老提供新的参考路径。     

从世博会标志看“国家形象”在标志设计中的表达

目的 世博会是5年一次的科技盛会,也是各种设计集中展示的舞台,特别是代表各国形象的标志设计。分析和研究这些设计,将极大地拓展人们的视野,为我国“国家形象”在标志设计中的表达提供宝贵的经验。方法 通过对历届世博会标志在内涵、取材、手法3个方面的比较与研究,探讨了在世博会这一特定媒介下“国家形象”标志的设计法则,并由此提出了“中国形象”标志的设计思路与方法。结论 中国对外展现的视觉形象是影响国家形象的重要因素,也是中国文化整体输出的一个重要组成部分。标志是“国家形象”精炼的视觉表达,是世界语境下民族精神的艺术化传播,因此其设计应当具有符合时代特征的文化定位、多样化的民族元素、国际化的视觉审美与创意的表现手法。     

“势中见理”——宋代交椅的风雅变迁

目的 站在宋代设计思维方式的研究角度,以理势思想中的“势中见理”关系为研究脉络,对宋代交椅形制的变迁进行了深入分析,旨在揭示宋代社会、文化、艺术的发展轨迹,探索传统思想下的宋代美学设计思维。同时为家具史研究、艺术史研究和文化遗产保护提供有益的参考和借鉴。方法 采用历史文献研究、文化分析和比较研究的方法,一方面,梳理了宋代交椅的演变过程及发展趋势,以交椅的式样、造型、风格、构件为切入点,对宋代交椅形制进行了详尽研究;另一方面,从坐姿、礼制、架势、工巧的角度分析了交椅在使用、等级、表现、技法上所呈现的变迁之“势”。结论 在文人士大夫自主意识较强的时代氛围下,统治阶级的观念、文人阶层的审美、市民群众的实用、梓人群体的技艺,四者结合构成了宋代交椅“经世致用”“托物言志”“道本器末”“尚巧达善”的审美造物思维方式。     

五溪流域民族民间手工造物智慧导入当代的创新设计

目的 源于农耕时代的五溪流域民族民间传统手工造物文化,是集宗教信仰、物质生产、神话传说、艺术历史、艺术、哲学等为一体的五溪“知识宝库”。通过对五溪流域民族民间造物智慧与人的需求的关联性分析,梳理和推介其深厚的思想积淀和广泛的文化认同。方法 以生命精神哲学和“内生性”自觉为理论依据,导入五溪流域民族民间传统“艺术与手工艺”造物文化,构建五溪流域民族民间传统手工造物智慧应用于当代文创产品设计的路径。结论 融入当代文化多元知识体系,激发传统手工文化的精神活力,使民族民间传统手工艺术适应现代应用和审美需求,创造更高价值的文创产品,助推传统工艺复兴,实现民族民间文化艺术的数字化和现代化、商业化和产业化。     

体验视角下苗寨文化旅游产品原真性与地方性感知的关系研究

目的 为解决民族文化挖掘和传承基础上开发的文化旅游产品原真性与地方性可持续发展问题,在体验视角下对其关系进行研究。方法 以西江千户苗寨文化旅游产品“高山流水”为研究案例,运用SEM结构方程模型探索在心流体验的调节下,参与“高山流水”体验的旅游者原真性感知、地方性感知的影响关系,并将满意度作为地方性感知后的效度反应。结果 参与“高山流水”体验的旅游者原真性感知对地方性感知具有一定的正向作用。心流体验对参与“高山流水”的旅游者原真性感知和地方性感知的调节作用更明显;一方面,原真性感知对心流体验有着显著的正向影响;另一方面,心流体验也能正向影响地方性感知。参与“高山流水”的旅游者的地方性感知对其满意度能产生直接的正向影响。结论 上述结果有助于调节苗寨文化旅游产品的原真性与地方性之间的关系,为民族旅游地文化和旅游产品可持续发展提供思路。