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龙图腾网恭喜南京林业大学申请的专利一种金属板材二维排样方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114936706B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210621025.8，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种金属板材二维排样方法是由黄秀玲;陶泽;尤华政;刘俊;张振军设计研发完成，并于2022-06-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种金属板材二维排样方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种金属板材二维排样方法，包括如下步骤：步骤1：建立板材下料约束模型；步骤2：设计粒子群算法和变邻域搜索混合算法；步骤3：结合约束模型设计排样方案；步骤4：输出排样方案。本发明利用粒子群算法和变邻域搜索算法进行融合改进，解决了金属板材二维排样问题，且排样效果好，金属板材利用率大大提高，降低企业生产成本，同时节约社会资源。

本发明授权一种金属板材二维排样方法在权利要求书中公布了：1.一种金属板材二维排样方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立板材下料约束模型；步骤2：设计粒子群算法和变邻域搜索混合算法；步骤3：结合约束模型设计排样方案；步骤4：输出排样方案；步骤1中，以剩余的废料最少为优化目的得出数学模型如下：0≤Xk≤L,1≤k≤Cj,1≤j≤N10≤Yk≤W,1≤k≤Cj,1≤j≤N2Xk+lkPk+wk1-Pk≤L,1≤k≤Cj,1≤j≤N3Yk+wkPk+lk1-Pk≤W,1≤k≤Cj,1≤j≤N4 Tj≥1,1≤j≤N8 其中：L、W分别为矩形金属原材料板材的长度和宽度，K为待切割的毛坯零件的所有种类数，ni为每种零件的所需数量，i为零件种类的序号，1≤i≤K；lk和Wk为毛坯零件的长度和宽度；N为最终求得的总体优化下料方案中单板数量，Tj为按照第j张单板优化方案进行下料原材料板材需要重复切割的次数，j为最终求得的总体优化下料方案中单板的序号，1≤j≤N；Cj为在第j张单板方案上共排放的零件个数，k为零件Rk的序号，Rk为零件所在矩形分别命名，为第j张板排放的第k个零件，kj为第j张板排放的第k个零件的序号，每个矩形对应左下角坐标是Xk,Yk；待下料的毛坯零件在板材上既可以被横着放也可以被竖着放，对应的放置方式为当Pk＝11≤k≤Cj时，表示横放；当Pk＝0，1≤k≤Cj，时，表示竖放；Aij表示在第j张单板方案中第i种零件的个数，Aij≤ni，1≤i≤K，1≤j≤N；li为毛坯零件的长度wi为毛坯零件的宽度；式1和式2确定毛坯零件的放置区间；式3和式4保证零件在放置区间内不会超出原材料板材的边界，限制了长度和宽度；式5保证毛坯零件不会重叠排放在原材料板材上；式6和式7使所有毛坯零件的数量和配套要求得到满足；式9是目标函数，使得浪费的原材料板材的面积最小，也就是保证原材料板材的利用率能够达到最高；步骤2粒子群混合变邻域搜索算法如下：步骤2.1，初始化粒子群，其中包括粒子种群群体规模N，每个粒子的位置xi、速度vi和最大迭代次数Tmax，其中粒子的位置信息由利用步骤一毛胚零件坐标Xk,Yk确定，速度信息由迭代过程的误差决定，其中毛胚零件坐标Xk,Yk首先由式1和2确定放置区间再由式3和式4保证零件在放置区间内不会超出原材料板材的边界；最后由式5保证零件之间不会重叠；步骤2.2，利用步骤一的式9计算本次排样的利用率Fit[i]作为优化目标，以式9浪费的原材料板材的面积作为优化目标使得迭代方向向最省料的排样方式递进；步骤2.3，对于每个粒子，用它的利用率值Fit[i]和个体极值pbesti比较，更新粒子的个体极值；步骤2.4，对于每个粒子，用它的利用率值Fit[i]和全局极值gbesti比较，更新整个种群的全局极值；步骤2.5，更新粒子的速度和位置；步骤2.6，检验是否满足终止条件即是否达到最大迭代次数Tmax，如果不满足，就跳转步骤2.2；如果满足，就停止搜索，将更新的全局极值当作变邻域搜索的初始解，令xbest＝gbest；步骤2.7，对粒子进行调用变邻域搜索，主要的搜索策略是：定义一系列邻域结构NK,K＝1,2,…,Kmax，使得每一个邻域结构搜索密度与搜索范围不同，顺序执行各个模块，一旦出现比当前更优秀的中间解，就用中间解代替当前解，继续调用这个模块进行搜索，直到搜索发现更差的中间解出现；如若不然，就执行下一模块直到结束；步骤2.8，根据步骤2.7判断是否满足结束条件KKmax，即是否已经搜索完所有邻域结构，如果满足终止条件，那么算法终止并输出最优结果；如果不满足终止条件，那么就转回步骤2.6；步骤2.9输出全局最优值，算法运行结束。

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