一种考虑货物成套性的集装箱装箱方法技术

本发明专利技术属于装箱问题求解领域，尤其涉及一种考虑货物成套性的集装箱装箱方法，所述方法首先在具有成套属性的货物中根据体积大小进行后屋套件的优先装载，再基于贪婪前瞻两步树搜索对无套件属性的货物进行装载，从而实现了装箱问题的快速求解。本发明专利技术在三维装箱方法中考虑了成套性约束、相同货物相邻摆放约束、交叉深度约束的问题，能够在短时间内找到对于集装箱内装载成套性货物的装载方法，提高了货物装载的效率。装载的效率。装载的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑货物成套性的集装箱装箱方法


[0001]本专利技术属于装箱问题求解领域，尤其涉及一种考虑货物成套性的集装箱装箱方法。

技术介绍

[0002]装箱问题广泛存在于工业领域，涉及到工业生产的方方面面，包括运输业的集装箱业务，材料制作业的切割任务，工厂的运输业等。随着电子商务的迅速发展，物流运输行业的规模越来越大，装箱问题在商业活动中越来越受重视。通过研究如何优化货物摆放来提高集装箱的空间利用率，解决三维装箱问题的算法不仅能降低货物运输成本，还能充分利用运输能力，在减少材料损耗、增加经济效益等方面具有重要意义。
[0003]在实际货物进行装箱时，不仅要提高集装箱的利用率，降低固有集装箱成本，也要考虑货物的拆卸方便性，降低搬运成本，在企业的实际装箱过程中，有些货物具有成套属性，即同一套件中的货物要以一定的比例放于同一集装箱，此外，为了方便货物拆卸，相同的货物要相邻摆放、不同货物之间需要设置交叉深度。
[0004]在实际应用中，由于现有的装箱算法没有考虑货物的成套性约束，所以对于成套的货物，先装载哪一个货物、改货物如何放置，都需要工人进行反复的装载，才能得到在有限的装载方案里最优的装载方案。这种方法需要耗费大量的人工成本，且不能在短时间内得出最优的装载方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种考虑货物成套性的集装箱装箱方法，旨在解决现有的货物装载方法需要耗费大量的人工成本、且无法短时间内得到最优装载方案的问题。
[0006]本专利技术实施例提供一种考虑货物成套性的集装箱装箱方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]S1、获取集装箱、以及所述集装箱中的货物的信息，所述集装箱的信息包括集装箱编号、集装箱长、集装箱宽、集装箱高，所述货物的信息包括货物编号、货物长、货物宽、货物高，每一所述货物编号具有唯一对应的所述集装箱编号，其中，所述货物具有类别，至少有两类具有不同所述类别的所述货物具有成套属性，具有相同的所述成套属性的所有所述货物组成一个套件,所述套件中的所述货物至少有两种类别，所述套件的总体积满足如下关系式：
[0008][0009]上式中，I为所述套件中不同所述货物的类型的集合，V
i
为第i类的单个所述货物的体积，n
i
为第i类的所述货物的个数；
[0010]S2、对总体积最大的所述套件在所述集装箱中进行预装载，定义与所述集装箱的当前剩余装载体积V相关的第一系数为V1，关于所述第一系数V1的货物体积上限为Ub，并计
算Ub最多可以装载所述套件的数量k
i
,将所有的所述套件表示为suit
i
，并对suit
i
进行预装载，其中：
[0011]若Ub不能将suit
i
进行完全装载，则装载k
i
‑
1套，直到刚好可以完全装载 k
i
‑
j套，最后完成装载的一套所述套件表示为suit
j
；
[0012]S3、根据预装载顺序，对当前的所述套件中未实际装载的体积最大的一个所述货物在三轴水平空间上进行装载，并记录所述货物沿Y轴放置的位置L，更新所述剩余装载体积V；
[0013]S4、判断suit
j
中的所有所述货物是否完成装载，若否，则执行步骤S3；若是，则执行步骤S5；
[0014]S5、将所述剩余装载体积V乘以第二系数V2，关于所述第二系数V2的货物体积上限为Ub2，将Ub2与每一所述套件的总体积进行比较；
[0015]S6、判断是否存在任一个未实际装载的所述套件的总体积与Ub2的差值范围处于第一预设范围内，若是，对于当前的所述套件，执行步骤S3；若否，执行步骤S7；
[0016]S7、判断是否存在任一个未实际装载的所述套件的总体积与Ub2的差值范围处于第二预设范围内，若是，对于当前的所述套件，执行步骤S2；若否，执行步骤S8；
[0017]S8、执行贪婪前瞻两步树搜索的装载模式，对所述集装箱中没有所述成套数据的所述货物进行装载；
[0018]S9、将所述剩余装载体积V的状态设为初始状态，所述初始状态具有分支，定义所述初始状态的每一分支用于装载剩余的单个所述货物；
[0019]S10、判断当前的所述分支是否能将剩余的单个所述货物完全装载，若是，则更新所述剩余装载体积V，执行步骤S9；若否，记录所述剩余装载体积V被装满时，所述集装箱的装载率；
[0020]S11、获取所述装载率最大时素数集装箱对剩余的单个所述货物的装载模式，并对剩余的单个所述货物进行实际装载；
[0021]S12、判断当前的所述集装箱是否装满，其中，若是：则更换其他的所述集装箱，并判断是否存在任一个所述套件未被实际装载，若是，执行步骤S1；若否，执行步骤S9；
[0022]S13、步骤S12中，判断当前的所述集装箱是否装满，其中，若否：判断所有所述货物是否完成装载；
[0023]S14、步骤S12中，判断所有所述货物是否完成装载，若否，则按比例装载剩余的所述货物；若是，则完成所有所述货物的装载过程。
[0024]优选的，所述第一系数V1的取值为0.95。
[0025]优选的，所述第二系数V2的取值为0.8。
[0026]优选的，所述第一预设范围，具体为[0.7V，O.8V]。
[0027]优选的，所述第二预设范围，具体为(0，0.7V)。
[0028]优选的，步骤S14中，所述按比例装载剩余的所述货物的步骤，具体为：
[0029]将剩余的所有的所述套件表示为suit
i
，并对suit
i
进行预装载，其中：
[0030]若Ub不能将suit
i
进行完全装载，则装载k
i
‑
1套，直到刚好可以完全装载 k
i
‑
j套。
[0031]本专利技术实施例所达到的有益效果，由于在三维装箱方法中考虑了成套性约束、相同货物相邻摆放约束、交叉深度约束的问题，能够在短时间内找到对于集装箱内装载成套
性货物的装载方法，提高了货物装载的效率。
附图说明
[0032][0033]图1是本专利技术实施例提供的考虑货物成套性的集装箱装箱方法的总体流程示意图；
[0034]图2是本专利技术实施例提供的集装箱三轴立体空间示意图；
[0035]图3是本专利技术实施例提供的集装箱货物装载位置示意图；
[0036]图4是本专利技术实施例提供的集装箱货物装载交叉深度示意图；
[0037]图5是本专利技术实施例提供的集装箱货物装载交叉深度截断示意图；
[0038]图6是本专利技术实施例提供的贪婪前瞻两步树搜索的逻辑示意图。
具体实施方式
[0039]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑货物成套性的集装箱装箱方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、获取集装箱、以及所述集装箱中的货物的信息，所述集装箱的信息包括集装箱编号、集装箱长、集装箱宽、集装箱高，所述货物的信息包括货物编号、货物长、货物宽、货物高，每一所述货物编号具有唯一对应的所述集装箱编号，其中，所述货物具有类别，至少有两类具有不同所述类别的所述货物具有成套属性，具有相同的所述成套属性的所有所述货物组成一个套件,所述套件中的所述货物至少有两种类别，所述套件的总体积满足如下关系式：上式中，I为所述套件中不同所述货物的类型的集合，V
i
为第i类的单个所述货物的体积，n
i
为第i类的所述货物的个数；S2、对总体积最大的所述套件在所述集装箱中进行预装载，定义与所述集装箱的当前剩余装载体积V相关的第一系数为V1，关于所述第一系数V1的货物体积上限为Ub，并计算Ub最多可以装载所述套件的数量k
i
,将所有的所述套件表示为suit
i
，并对suit
i
进行预装载，其中：若Ub不能将suit
i
进行完全装载，则装载k
i
‑
1套，直到刚好可以完全装载k
i
‑
j套，最后完成装载的一套所述套件表示为suit
j
；S3、根据预装载顺序，对当前的所述套件中未实际装载的体积最大的一个所述货物在三轴水平空间上进行装载，并记录所述货物沿Y轴放置的位置L，更新所述剩余装载体积V；S4、判断suit
j
中的所有所述货物是否完成装载，若否，则执行步骤S3；若是，则执行步骤S5；S5、将所述剩余装载体积V乘以第二系数V2，关于所述第二系数V2的货物体积上限为Ub2，将Ub2与每一所述套件的总体积进行比较；S6、判断是否存在任一个未实际装载的所述套件的总体积与Ub2的差值范围处于第一预设范围内，若是，对于当前的所述套件，执行步骤S3；若否，执行步骤S7；S7、判断是否存在任一个未实际装载的所述套件的总体积与...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏丽军，朱颖，刘强，姚绍文，张浩，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：