有多种物品和多个背包都为规则长方体,且物品和背包都有长、宽、高、体积、重量、一定数量,现需把物品放到背包里,装载时采用“密度递增”的定序规则和“占角策略”的定位规则,将密度最小的货物第一个放入原点所在的角落,依次填充背包。同时在货物摆放过程中,我们又设定了重量约束,体积约束、三维尺寸约束(即长、宽、高约束),背包重量平衡约束,直到剩余空间不再支持继续放入货物,以背包空间利用率最大为目标函数,求解货物摆放情况。请用Python对上述问题举一个例子补充数据建模求解,并输出最优装载方案,详细至哪个背包放了哪种物品多少个
时间: 2023-05-28 22:06:14 浏览: 148
本题涉及多个约束条件,可以采用整数规划的方法来求解。具体模型如下:
假设有n个物品和m个背包,第i个物品的体积为vi,重量为wi,长、宽、高分别为li、wi、hi,数量为ci;第j个背包的体积为Vj,重量为Wj,长、宽、高分别为Lj、Wj、Hj。
决策变量:xijhk表示将第i个物品放入第j个背包的第k个位置,且是第h个相同物品的决策变量,取值为0或1。
目标函数:max sum_{i=1}^n sum_{j=1}^m sum_{k=1}^{K_{j}} sum_{h=1}^{c_i} (viwhk/ljwjhjVj),其中Kj表示第j个背包可放置的货物种类数。
约束条件:
1. 体积约束:sum_{i=1}^n sum_{j=1}^m sum_{k=1}^{K_{j}} sum_{h=1}^{c_i} (vi x_{ijhk}) <= Vj,对于所有的j=1,...,m。
2. 重量约束:sum_{i=1}^n sum_{j=1}^m sum_{k=1}^{K_{j}} sum_{h=1}^{c_i} (wi x_{ijhk}) <= Wj,对于所有的j=1,...,m。
3. 三维尺寸约束:sum_{i=1}^n sum_{j=1}^m sum_{k=1}^{K_{j}} sum_{h=1}^{c_i} (li x_{ijhk}) <= Lj,对于所有的j=1,...,m;同理,对于长宽高分别为wi、hi的约束也需要考虑。
4. 背包重量平衡约束:sum_{j=1}^m Wj = sum_{i=1}^n wi,即所有背包的重量之和等于所有物品的重量之和。
5. 非负整数约束:xijhk为0或1,对于所有的i=1,...,n;j=1,...,m;k=1,...,Kj;h=1,...,ci。
Python代码如下:
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