大規模な配置問題を解決するために、本論文では部品の幾何学的分類に基づく新しい階層型アルゴリズムを提案する。このアルゴリズムは、まず部品の面積と充填度に基づき部品を3つの階層に分類し、それぞれの階層に異なる配置戦略を適用する。革新的な「形状マッチング」手法を導入し、「四角箱詰め」（矩形部品向け）と「重力配置」アルゴリズムとともに総合的な階層配置システムを形成する。第1階層には大型の矩形部品を含み、四角箱詰めアルゴリズムを用いて配置する。この方法は、部品の外接境界ボックスの角点を揃えることで、重力配置でよく生じる干渉問題を回避する。第2階層には大型の不規則部品および中型部品が含まれる。これらの部品はまず形状マッチングアルゴリズムで処理され、回転および平行移動操作により輪郭の相補性を実現する。形状マッチング係数（SMC）によりマッチングの品質を評価し、SMCが設定された品質閾値に達しない場合、システムは四角箱詰め（大型不規則部品向け）または重力配置（中型部品向け）に切り替える。第3階層には残りの小型部品と、前の2階層で配置に失敗した部品が含まれる。これらの部品にはまず形状マッチングアルゴリズムを試み、それが失敗した場合は重力配置アルゴリズムを適用する。実験および比較結果により、従来の重力配置アルゴリズムと比較して階層配置アルゴリズムは材料利用率の向上を実現していることが示された。この改善は、四角箱詰めと形状マッチングアルゴリズムによるもので、部品のより秩序だって密な配置を促進している。

大規模配置;階層アルゴリズム;四角箱詰め;形状マッチング;重力配置;最小ポテンシャルエネルギーの原理