Kapitel 4 - PowerPoint PPT Presentation

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Kapitel 4

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Title: 1 Einleitung Author: sattler Last modified by: HARTL Created Date: 3/2/2005 12:26:56 PM Document presentation format: Bildschirmpr sentation (4:3) – PowerPoint PPT presentation

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Title: Kapitel 4


1
Kapitel 4
  • Cutting Packing

2
Inhalt
  • 4.1 Einleitung/Beispiele
  • 4.2 Typologie Begriffe
  • 4.3 Eindimensionale Probleme
  • 4.4 Zweidimensionale Probleme
  • 4.5 Dreidimensionale Probleme

3
Beispiel 1 Zuschneiden von Heizungsrohren
  • Rohre der Länge 9 vorrätig
  • Es sollen kürzere Rohrstücke der Längen 2, 3 und
    4 (mehrere je Typ) herausgeschnitten werden
  • Dabei ist es sinnvoll, gute Schnittmusterzu
    finden
  • Eindimensionales CP Problem

4
Beispiel 2 Zuschneiden von Platten
  • Es sollen eine Reihe von kleinen Platten
    hergestellt werden (mehrere je Typ)
  • Es stehen einige Typen von großen Platten zur
    Verfügung, aus denen die kleinen Platten
    geschnitten werden können.
  • Zweidimensionales CP Problem

5
Beispiel 3 Container Beladung
  • Es sollen eine Reihe von kleinen Boxen in
    möglichst wenige Container verladen werden
  • Dreidimensionales CP Problem

6
Beispiel 4 Backup auf CDs oder USB Sticks
  • Eine gegebene Anzahl von Dateien (verschiedene
    Größen) soll auf möglichst wenig CDs oder USB
    Sticks gesichert werden
  • Ähnlich wie Beispiel 1

7
Beispiel 5 Rucksackproblem
  • ein Wanderer will seinen Rucksack packen und kann
    verschiedene Dinge mitnehmen (Getränk, Brot,
    Fernglas, Regenschutz, Kamera, Handy, Navi ...)
  • jedes Teil hat Gewicht und bringt Nutzen
  • bei gegebener Gewichtsbeschrän-kung (oder
    Volumens-beschränkung) für den Rucksack (z.B. 10
    kg oder 25 Liter) soll der Nutzen maximiert
    werden
  • ? Rucksackproblem, knapsack-Problem
  • ähnlich BSP 1, aber Nutzen i.a. nicht
    proportional zu Gewicht

8
Beispiel 6 Kapitalbudget
  • ein gegebenes Budget soll auf Investitionsprojekte
    mit unterschiedlichem internen Zins (bei
    gleicher Laufzeit) aufgeteilt werden
  • Projekte können gleichzeitig realisiert, aber
    nicht geteilt werden
  • Gesamtverzinsung soll maximiert werden

z.B. Anfangsinvestition interner Zinssatz
Projekt 1 14 Mio 12
Projekt 2 10 Mio 11
Projekt 3 9 Mio 10
Alternativerendite   5
Gesamtbudget 20 Mio  
9
Beispiel 6 Kapitalbudget Fortsetzung1
z.B. Anfangsinvestition interner Zinssatz
Projekt 1 14 Mio 12
Projekt 2 10 Mio 11
Projekt 3 9 Mio 10
Alternativerendite   5
Gesamtbudget 20 Mio  
  • Zwei mögliche Lösungen
  • Lösung 1 Zinsertrag pro Jahr 1412 65 198
  • Lösung 2 Zinsertrag pro Jahr 1011 910
    15 205

10
Beispiel 6 Kapitalbudget Fortsetzung2
  • Entspricht Produktionsprogammplanung bei einem
    Engpass (Produktion Logistik 1)
  • Bei Teilbarkeit ?Reihung nach relativem DB
    (einfach)
  • Unteilbarkeit (nur 0 oder Absatzobergrenze) ?
    np-schweres CP Problem

Produkt j DB pro Stück dj Bearbeitungs- zeit pro Stück aj Absatzhöchst- Menge Aj
1 4 1 200
2 12 4 75
3 10 2 50
4 6 3 40
5 7 1 100
11
Beispiel 7 Fliessbandabstimmung
  • CP Problem mit Reihenfolgebeschränkungen

Tätigkeit Beschreibung Ausführungszeit Unmittelbar vorhergehende
A Grundplatte 3 -
B Achsen 3 A
C Motor 4 A
D Getriebe 6 A
E Räder 8 B
F Lenkstange 3 C, D
G Keilriemen 2 D
H Karosserie 5 E, F
I Lichtanlage 6 G
J Scheiben 1 F, H, I
12
Inhalt
  • 4.1 Einleitung/Beispiele
  • 4.2 Typologie Begriffe
  • 4.3 Eindimensionale Probleme
  • 4.4 Zweidimensionale Probleme
  • 4.5 Dreidimensionale Probleme

13
4.2 Typologie
  • Wie gezeigt, lassen sich viele inhaltlich
    verschiedene Problemstellungen der BWL als
    CP-Probleme formulieren. Es ist daher sinnvoll,
    eine allgemeine Einteilung (Typologie) dieser
    Probleme vorzunehmen
  • siehe Dyckhoff, 1990, A Typology of CP
    problems, European J. on OR, 44, pp145-159.
  • Inhaltlich Dimension Verlade- oder
    BeladeproblemeAnzahl große und kleine Objekte

14
Inhaltliche Charakterisierung
  • CP im engeren Sinne (räumliche Dimension)
  • Verschnittprobleme
  • Verpackungs-, Beladungsprobleme
  • abstrakte CP-Probleme (nicht räumliche
    Dimension)
  • Gewicht Rucksack, vehicle loading
  • Zeit Fließbandabgleich, multiprocesser
    scheduling
  • Geld Kapitalbudgetierung
  • andere Dateienbackup
  • ? für formale Behandlung und Lösungsmethode nicht
    wesentlich.

15
Dimension
  • eindimensional ?1?
  • zweidimensional ?2?
  • dreidimensional ?3?
  • Objekte sind zwar fast immer dreidimensional,
    aber oft sind nur 1 oder 2 Dimensionen relevant
  • Z.B. wenn nicht gestapelt werden kann.
  • z.B. Palettenbeladung ist z.B. zumeist
    zweidimensional

16
Verlade- oder Beladeprobleme
  • BeladeproblemeAlle großen Objekte und eine
    Auswahl der kleinen Objekte ?B?
  • VerladeproblemeAlle kleinen Objekte in eine
    Auswahl der großen Objekte verpacken ?V?
  • LadeproblemeAuswahl der kleinen Objekte und
    Auswahl der großen Objekte L
  • (Auswahl z.B. nach Wert oder Termin)

17
Große und kleine Objekte
  • Große Objekte
  • ein Objekt ?O? one (z.B. Rucksackproblem)
  • identische Objekte ?I? identical
  • verschiedene Objekte ?D? different (20 oder 40
    Fuß Container)
  • Kleine Objekte
  • wenige Objekte von verschiedenen Formen ?F?
    few
  • viele Objekte von vielen Formen ?M? many
  • viele Objekte von relativ wenig verschiedenen
    Formen ?R? relatively few
  • kongruente (identische) Objekte ?C? congruent
    (z.B. Paletten beladen)
  • ? wichtig für die Auswahl der Algorithmen (exakt,
    Heuristiken)

18
Mögliche Typologie
  • Dimension / Be-Verlade / große Objekte / kleine
    Objekte
  • z.B.
  • Deckt nicht alles ab ? zusätzliche
    Gliederungsmerkmale
  • Oder andere Klassfikation

Rucksackproblem 1/B/O/
Palettenbeladung 2/B/O/C
klassisches n-dimensionales Verschnitt- oder Verpackungsproblem n/V/I/R
Fließbandabgleich 1/V/I/M
n-periodiges Kapitalbudgetierungsproblem 1/B/O/
"bin-packing" 1/V/I/M
19
Andere Typologien
  • z.B. Gerhard Wäscher, Heike Hausner, Holger
    Schumann An improved typology of cutting and
    packing problems, European Journal of
    Operational Research 183 (2007) 11091130.
  • Verladeproblme ? Input MinimierungBeladeprobleme
    ? Output Maximierung

20
Guillotine-Schnitte
  • Als Schnittmuster kommen in Frage
  • Guillotine-Schnitte ?z.B. Glas?immer von einem
    Ende des großen Objekts bis zum anderen
  • verschachtelte Muster erlaubt
  • Beschränkung auf Guillotine-Schnitte kann
    technisch notwendig sein, auf Grund der
    einfacheren Handhabung sinnvoll sein, oder auch
    nur eine Zweckannahme für die Optimierung sein.

21
Guillotine-Schnitte
1-stufiges Guillotine-Schnittmuster 2-stufiges Guillotine-Schnittmuster
3-stufiges Guillotine-Schnittmuster verschachteltes Schnittmuster
22
Formen
  • Rechteckig
  • Allgemeine Formen

23
Orientierung
  • Drehung (z.B. um 900) möglich
  • Drehung nicht möglich ?z.B. Holzmaserung,
    Stoffmuster?
  • Allgemeine Drehung möglich

24
Zuordnungsweise
  • on-line Stücke müssen sofort verpackt werden
  • off-line simultane Optimierung aller Stücke und
    dann Verpackung Sortierung möglich
  • Zusammenhang mit statisch/dynamisch
  • statisch alle kleinen Objekte zu Beginn bekannt
    (off-line)
  • dynamisch kleine Objekte werden nach und nach
    bekannt und verfügbar
  • on-line ist Extremfall von dynamisch, d.h. immer
    nur 1 kleines Objekt bekannt, und muss sofort
    verpackt werden

25
Inhalt
  • 4.1 Einleitung/Beispiele
  • 4.2 Typologie Begriffe
  • 4.3 Eindimensionale Probleme
  • 4.4 Zweidimensionale Probleme
  • 4.5 Dreidimensionale Probleme

26
4.3.1 Eindimensionale Probleme ONLINE
  • Wir betrachten den Fall 1/V/I/M (in der Literatur
    oft als "Bin-packing" bezeichnet), wo also viele
    kleine Objekte in möglichst wenige identische
    große Objekte eingepackt werden sollen.
  • Es sei keine Zeit, aufwendige Berechnungen
    anzustellen die Teile müssen sofort On-Line
    verpackt werden.
  • Die einfachsten bekannten Heuristiken sind
  • NF (next-fit)
  • FF (first-fit)
  • BF (best-fit)

27
4.3.1.1 NF (next-fit)
  • Man ordne das kleine Objekt in das nächste große
    Objekt, das frei ist. Wenn also im aktuellen
    großen Objekt kein Platz mehr ist, wird ein neues
    großes Objekt begonnen und die zuvor bepackten
    großen Objekte werden nicht weiter betrachtet.
  • BSP1 große Objekte Länge 8, kleine Objekte Länge
    5, 2, 3, 2, 1, 3,

28
4.3.1.2 FF (first-fit)
  • Man ordne das kleine Objekt in das erste große
    Objekt ein, in das es noch hineinpasst. Alle
    bisherigen großen Objekte kommen also in
    Betracht. Nur wenn das kleine Objekt nirgends
    mehr hineinpasst, wird ein neues großes Objekt
    begonnen.
  • BSP1 große Objekte Länge 8, kleine Objekte Länge
    5, 2, 3, 2, 1, 3,

5
29
4.3.1.3 BF (best-fit)
  • man ordne das kleine Objekt in jenes große Objekt
    ein, wo dann der kleinste Restraum bleibt. Im
    Falle von Nichteindeutigkeit wähle man das erste
    solche große Objekt.
  • BSP2 große Objekte Länge 8, kleine Objekte Länge
    5, 6, 4, 2, 3, 3
  • Lösung NF

30
4.3.1.3 BF (best-fit)
  • man ordne das kleine Objekt in jenes große Objekt
    ein, wo dann der kleinste Restraum bleibt. Im
    Falle von Nichteindeutigkeit wähle man das erste
    solche große Objekt.
  • BSP2 große Objekte Länge 8, kleine Objekte Länge
    5, 6, 4, 2, 3, 3
  • Lösung FF

31
4.3.1.3 BF (best-fit)
  • man ordne das kleine Objekt in jenes große Objekt
    ein, wo dann der kleinste Restraum bleibt. Im
    Falle von Nichteindeutigkeit wähle man das erste
    solche große Objekt.
  • BSP2 große Objekte Länge 8, kleine Objekte Länge
    5, 6, 4, 2, 3, 3
  • Lösung BF

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4.3.1.4 Online Algorithmen Komplexität
  • NF ? wächst linear mit Anzahl der kleinen Objekte
  • FF ? wächst quadratisch(es sei denn, man hält
    nur ein fixe Maximalzahl an großen Objekten offen
    ? dann linear
  • BF ? wächst ebenfalls quadratisch(es sei denn,
    man hält nur ein fixe Maximalzahl an großen
    Objekten offen ? dann linear
  • Meist ist BF die beste und NF die schlechteste
    Heuristik
  • Die Effizienz kann gesteigert werden, indem man
    die kleinen Objekte zuvor sortiert ? Offline
    Algorithmen

33
4.3.2 Eindimensionale Probleme OFFLINE
  • Wir betrachten wieder den Fall 1/V/I/M, also das
    klassische "Bin-packing" problem, wo also viele
    kleine Objekte in möglichst wenige identische
    große Objekte eingepackt werden sollen.
  • Nun sei es möglich, aufwendigere Berechnungen
    anzustellen die Teile müssen nicht sofort
    On-Line verpackt werden ? sortieren möglich
  • Die einfachsten bekannten Heuristiken sind
  • NFD (next-fit decreasing)
  • FFD (first-fit decreasing)
  • BFD (best-fit decreasing)

34
Eindimensionale Probleme OFFLINE
  • Im Falle von NFD bringt das sortieren nicht viel,
    da die Lücken später nicht mehr mit kleinen
    Objekten gefüllt werden. Es ist ja immer nur ein
    großes Objekt offen.
  • Wir lösen daher mit FFD (first-fit decreasing)
    und BFD (best-fit decreasing) die obigen
    Beispiele
  • BSP1 große Objekte Länge 8, kleine Objekte
    Länge 5, 2, 3, 2, 1, 3 ? 5, 3, 3, 2, 2, 1
  • BSP2 große Objekte Länge 8, kleine Objekte
    Länge 5, 6, 4, 2, 3, 3 ? 6, 5, 4, 3, 3, 2

35
BSP1 OFFLINE
  • BSP1 große Objekte Länge 8, kleine Objekte
    sortiert 5, 3, 3, 2, 2, 1
  • Wir lösen mit FFD und BFD
  • In beiden Fällen (zufällig) die optimale Lösung

36
BSP2 OFFLINE
  • BSP2 große Objekte Länge 8, kleine Objekte
    sortiert 6, 5, 4, 3, 3, 2
  • Wir lösen mit FFD und BFD
  • In beiden Fällen (zufällig) die optimale Lösung

37
Theoretische Resultate
  • 1. Im Gegensatz zu Heuristiken gibt es für
    Approximationsalgorithmen worst case"
    Abschätzungen
  • So kann z.B. für FFD die folgende "worst case"
    Abschätzung gezeigt werden
  • Anzahl bins mit FFD ? optimale Anzahl bins
    4
  • 2. Wenn die Länge der großen Objekte steigt, so
    kann die Anzahl der benötigten Bins nicht steigen
  • Dies gilt für die optimale Lösung, nicht aber für
    Heuristiken oder Approximationsalgorithmen siehe
    folgendes Beispiel.

38
Gegenbeispiel Anzahl Bins - 60
  • bei größerer Länge L benötigt FFD mehr große
    Objekte kleine Objekte der Längen 44, 24, 24,
    22, 21, 17, 8, 8, 6, 6.
  • Großes Objekt der Länge 60
  • Bei "Länge" 60 kommt man mit 3 großen Objekten
    aus.
  • Diese Lösung ergibt sich bei FFD

39
Gegenbeispiel Anzahl Bins 61
  • Kleine Objekte der Längen 44, 24, 24, 22, 21,
    17, 8, 8, 6, 6.
  • Großes Objekt der Länge 61
  • Bei "Länge" 61 benötigen FFD BFD 4 große
    Objekte
  • Optimale Lösung wäre jene die bei L 60
    herauskam.

40
Weitere Lösungsverfahren
  • Weitere Lösungsverfahren für das Bin-Packing
    Problem
  • Greedy-Heuristik Löse eine Reihe von
    Knapsackproblemen, also jedes große Objekt wird
    so gut wie möglich befüllt, dann geht man über
    zum nächsten Bin (obiges Gegenbeispiel 60-61)
  • Knapsackprobleme exakt lösbar über dynamisch
    Optimierung, Branch Bound, MIP, oder
    heuristisch durch Sortierung nach
    Nutzen/Gewichtseinkeit (gleiche Idee wie
    relativer Deckungsbeitrag)
  • Exakt Generiere alle möglichen Schnittmuster
    aus den kleinen Objekten und wähle dann die beste
    Kombination mittels MIP aus (Set covering)
  • Dabei ist es nicht nötig, alle Schnittmuster zu
    generieren, sonderen es werden schrittweise neue
    Muster generiert (Spaltengenerierung, column
    generation)

41
Inhalt
  • 4.1 Einleitung/Beispiele
  • 4.2 Typologie Begriffe
  • 4.3 Eindimensionale Probleme
  • 4.4 Zweidimensionale Probleme
  • 4.5 Dreidimensionale Probleme

42
4.4 Zweidimensionale Probleme
  • Bei zweidimensionalen Problemen haben die kleinen
    Objekte nicht nur Länge ?i sondern auch eine Höhe
    hi
  • Ebenso haben die großen Objekte eine Länge L und
    eine Höhe H.
  • Ein einfacherer Fall ist das s.g. Strip packing
    Problem, wo nur die Länge L gegeben ist, und ALLE
    kleinen Objekte zu verpacken sind, wobei die
    Gesamthöhe des großen Streifens zu minimieren
    ist
  • Auch 1,5-dimensionales Problem genannt

43
4.4.1 ONLINE Strip packing Problem
  • Ein Niveau-Algorithmus (level algorithm) packt
    die kleinen Objekte so, daß mehrere nebeneinander
    gepackt werden und die größte Höhe eines dieser
    Objekte das Niveau ergibt, wo die nächsten
    Objekte eingepackt werden.
  • Der einfachste Algorithmus ist der der NFL (next
    fit level) Algorithmus, in dem die kleinen
    Objekte in der Reihenfolge eingepackt werden, in
    der sie ankommen. Passt ein kleines Objekt nicht
    mehr in ein Level, so wird dieses Level
    geschlossen und ein neues eröffnet.

44
Beispiel NFL für Strip Packing
  • Einfachster ONLINE Algorithmus NFL
  • Zunächst wird Level 1 befüllt mit kl. Objekten 1,
    2 und 3.
  • Objekt 4 hat horizontal keinen Platz mehr ? Level
    1 geschlossen (Höhe durch das höchste Objekt,
    nämlich Obj. 2 bestimmt), und Level 2 eröffnet
  • Objekte 4 und 5 in Level 2 (Höhe durch Objekt 4
    bestimmt)
  • Etc.

45
FFL und BFL für Strip Packing
  • Deutlich besser sind die Level Algorithmen FFL
    und BFL, die immer alle Level offen halten und
    die Lücken später füllen können
  • FFL (first fit level) jedes kleine Objekt wird
    in das unterste Level eingepackt, wo es mit
    Breite ?i und Höhe hi noch hineinpaßt. Dabei ist
    die Höhe des obersten Levels nicht beschränkt
    (als ONLINE Algorithmen können die Höhen der
    unteren Levels aber nicht mehr verändert
    werden). Wenn kl. Obj. nirgends mehr hineinpasst
    ? neues Level beginnen.
  • BFL (best fit level) wie FFL, nur wird jedes
    kleine Objekt in jenes Level eingepackt, wo es am
    besten passt, wo also der verbleibende
    horizontale Restplatz minimal ist.

46
Beispiel FFL und BFL für Strip Packing
  • L 8
  • kleine Obj. ?i ? hi
  • 1 ? 8,
  • 5 ? 4,
  • 3 ? 3,
  • 4 ? 7,
  • 2 ? 3,
  • 1 ? 2,
  • 2 ? 3
  • und 4 ? 2.

NFL
FFL und BFL
47
4.4.2 OFFLINE Strip packing Problem
  • In vorigen Beispiel sah man, dass BFL (bzw. auch
    FFL) zwar den Platz horizontal recht gut
    ausnutzen kann, aber vertikal viel Platz
    verschwendet wird, weil sehr unterschiedlich hohe
    Teile in einem Level angeordnet sind.
  • Wie in 4.3.2 kann auch hier aus dem
    on-line-Algorithmus ein off-line-Algorithmus
    gemacht werden, indem man die kleinen Objekte
    zunächst nach abnehmender Höhe sortiert. So
    erhält man den BFDH (best fit decreasing height)
    Algorithmus.

48
Beispiel BFDH für Strip Packing
  • L 8
  • kleine Obj.
  • 1 ? 8,
  • 5 ? 4,
  • 3 ? 3,
  • 4 ? 7,
  • 2 ? 3,
  • 1 ? 2,
  • 2 ? 3
  • und 4 ? 2.

kleine Obj. nach Höhe sortiert (sekundär nach
Länge) 1 ? 8, 4 ? 7, 5 ? 4, 3 ? 3, 2 ? 3,
2 ? 3, 4 ? 2 und 1 ? 2.
BFDH
FFL und BFL
49
ONLINE Strip packing - Shelf
  • Auch im Rahmen von Online Algorithmen kann der
    Platz vertikal besser ausgenutzt werden, z.B.
    durch Shelf (Regal)-Algorithmen.
  • Wenn über die Dimensionen der kleinen Objekte
    zumindest eine Wahrscheinlichkeitsverteilung
    bekannt ist, dann kann man auch optimale
    Regalhöhen angeben
  • Im einfachsten Fall sind die Höhen der kleinen
    Objekte gleichverteilt zwischen 0 und M. Dann ist
    es sinnvoll (optimal), äquidistante Regalhöhen
    zu definieren, also gleich große Intervalle, die
    insgesamt 0,M ergeben, also z.B.

50
Beispiel ONLINE Strip packing - Shelf
Maximale Höhe M8 und K4 Intervalle 0, 2, (2,
4, (4, 6, (6, 8
L 8 kleine Obj. 1 ? 8, 5 ? 4, 3 ? 3, 4 ?
7, 2 ? 3, 1 ? 2, 2 ? 3 und 4 ? 2.
FFL und BFL
FFS
51
4.4.3 Strip packing ? 2d Bin packing
  • Wenn man eine gute Heuristik (z.B. BFDH oder BFS)
    zur Lösung des 1,5 dimensionales Problems hat
    (Strip packing), kann man leicht daraus eine
    Heuristik für das 2d Bin packing Problem machen
  • Ordne alle kleinen Objekte in Streifen
  • Löse ein eindimensionales Bin Packing für die
    Höhe wobei die gebildeten Streifen die kleinen
    Objekte sind
  • Wenn in Schritt 1 die BFDH Heuristik gewählt wird
    und in Schritt 2 die FFD Heuristik, nennt man
    diese 2d Bin packing Heuristik auch Hybrid
    First-Fit (HFF)

52
Beispiel für Hybrid First-Fit (HFF)
  • Siehe http//cgi.csc.liv.ac.uk/epa/surveyhtml.htm
    l

Schritt 2
Schritt 1
53
4.4.4 Bottom-Left (BL) Algorithmus
  • Meist wird zunächst nach fallender Breite
    sortiert, es ist also dann ein OFFLINE
    Algorithmus.
  • Ferner wird nun von der Annahme abgegangen, dass
    es ein Guillotine Muster sein muss. Man versucht
    also die Lücken noch besser zu füllen und keine
    Ebenen/Regale zu bauen ? Lösungen sehen
    unordentlicher aus
  • Das nächste kl. Objekt wird so tief unten wie
    möglich platziert, und dann so weit links wie
    möglich.
  • Kann als Strip packing oder auch als 2d Bin
    packing Algorithmus verwendet werden

54
Beispiel für Bottom-Left (BL)
55
Vergleich BL - BFDH
56
Mögliche Einfügepositionen
  • Bei BL
  • Bei BLFbottom left fill
  • Weitere Punkte

57
Weitere Bespiele
  • Aus E. K. Burke, G. Kendall, G. WhitwellA New
    Placement Heuristic for the Orthogonal
    Stock-Cutting Problem,Operations Research 52 (4,
    July) , pp. 65567, 2004

58
Weitere Bespiele
  • Aus E. K. Burke, G. Kendall, G. WhitwellA New
    Placement Heuristic for the Orthogonal
    Stock-Cutting Problem,Operations Research 52 (4,
    July) , pp. 65567, 2004

59
4.4.5 Touching Perimeter Heuristic
  • Zunächst wie BL
  • Meist wird zunächst nach fallender Breite
    sortiert, es ist also dann ein OFFLINE
    Algorithmus.
  • Ferner wird nun von der Annahme abgegangen, dass
    es ein Guillotine Muster sein muss. Man versucht
    also die Lücken noch besser zu füllen und keine
    Ebenen/Regale zu bauen ? Lösungen sehen
    unordentlicher aus
  • Das nächste kl. Objekt wird dort platziert, wo
    Berührung mit anderen Objekten oder dem Rand so
    groß wie möglich ist. Wenn nicht eindeutig, BL
  • Kann als Strip packing oder auch als 2d Bin
    packing Algorithmus verwendet werden

60
Beispiel für Touching Perimeter
61
Beispiel für Touching Perimeter
62
4.4.6 Best Fit Heuristik
  • Die kleinen Objekte werden nicht in vorsortierter
    Reihenfolge eingefügt, sondern es wird in jeden
    Schritt das am besten passendste Objekt gesucht
    und so tief wie möglich eingefügt
  • Suche tiefste Lücke, füge folgendes kleines
    Objekt ein
  • Das höchste, das die Breite der Lücke völlig
    ausfüllt
  • Wenn nicht möglich, wähle das breiteste, das
    Platz hat(links, höchster Nachbar, niedrigster
    Nachbar)
  • Wenn kein Objekt hineinpasst ? schliesse/lösche
    die Lücke

63
4.4.6 Best Fit Heuristik
  • links, höchster Nachbar, niedrigster Nachbar
  • Aus E. K. Burke, G. Kendall, G. WhitwellA New
    Placement Heuristic for the Orthogonal
    Stock-Cutting Problem,Operations Research 52 (4,
    July) , pp. 65567, 2004
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