【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纸浆船配载，具体涉及一种纸浆船的单类纸浆配载方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、随着国民生活水平的提升，近年纸浆运输量也在快速增长，飞速增长的运输量催生越来越多的配载需求。
2、纸浆配载是纸浆船运输过程中的关键环节，配载方案质量的优劣直接影响到纸浆海上运输的安全性和经济性，合理的配载方案能够提高码头装卸效率、减少货物损失、缩短压载水调整时间。
3、现有的船舶配载技术中，关于纸浆船配载的研究则较少，船舶货物自动配载的研究侧重于滚装船和集装箱船，对纸浆船配载具有一定的参考意义，如公告号为“cn115809746b”公开了基于全船自动配载的纸浆船配载方法，根据装卸计划和配载计划，通过单层纸浆配载图层生成全船纸浆配载图层，适用于不同规格的纸浆，并根据配载优化目标确定优选配载计划，上述方案确有益处，但在实际应用场景下，纸浆船配载仍需考虑船舱的不规则结构如台阶和腰窝等，且吊装过程存在摆放盲区，同时纸浆配载的高度与不规则结构非等比关系，无法准确实现纸浆的平整堆叠配载，无法满足纸浆船配载方案的精细化需求，导致输出配载图的合理性、经济性和安全性较差。
4、因此，亟需一种纸浆船的单类纸浆配载方法以解决目前纸浆船配载方案无法满足精细化需求的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出一种纸浆船的单类纸浆配载方法、系统、设备及介质。
2、本专利技术第一方面公开了一种纸浆船的单类纸浆配载方法，包括：
3、s1:通过
4、s2：遍历基础纸浆尺寸信息和船舱可装载区域的尺寸信息，选择一种基础纸浆和可装载区域，根据选定的装载区域和基础纸浆，生成包含所有组合纸浆包尺寸的组合纸浆包列表；
5、s3：根据不同的舱型约束调用概率分布函数将所述组合纸浆包列表生成用于装舱的组合纸浆包序列；
6、s4：采用优化的skyline算法通过定义装载区域将纸浆包配载转化为二维装箱任务，选择纸浆包和天际线组合将组合纸浆包序列中的纸浆包装入可装载区域内，在满足盲区约束和红线碰撞约束的条件下生成初始解；
7、s5：采用邻域搜索算法对所述初始解的纸浆包进行交叉替换和变异优化，通过邻域搜索算法的评分函数和比较函数选择初始解求解过程的最优解，将所述最优解输出为目标解；
8、s6：对所述目标解进行识别、调整、填补可装载区域缝隙的后处理操作，以最大化装载纸浆数量的目标优化所述目标解并保存为最终配载结果；
9、s7：若可装载区域未遍历完，则回到步骤s2直至基础纸浆已遍历完，输出配载结果文件。
10、在一个可选的实施例中，所述船舶数据文件为json格式文件，通过字典数据结构保存有可令吊基座编号、可令吊基座位置坐标、可令吊半径、船舱编号、船舱尺寸、船舱位置坐标、船舱腰窝尺寸、船舱层编号、船舱层尺寸以及船舱层装载区尺寸。
11、在一个可选的实施例中，所述通过配载区域分割法将所述船舶信息定义为多个信息类包括：
12、s11：将船舶分割为克令吊区域、船舱区域、船舱层区域以及船舱层可装载区域；
13、s12：分别定义船舶分割区域的信息类，将对应区域信息保存于所述信息类中。
14、在一个可选的实施例中，所述将包含多个信息类的所述船舶信息通过相对坐标进行尺寸信息转换生成作为纸浆配载算法的输入数据包括；
15、s13:根据可装载区域的关键点获得绝对坐标，将船尾中心处设置有坐标系中心，通过坐标转换工具将所述绝对坐标的坐标点转换为相对坐标点；
16、s14：通过分割算法将可装配区域识别为矩形区域，根据所述相对坐标点获取船舶红线信息并返回盲区位置坐标、盲区半径、可装载区域的尺寸信息、纸浆尺寸信息、包含红线两点坐标的红线信息。
17、在一个可选的实施例中，所述根据不同的舱型约束调用概率分布函数将所述组合纸浆包列表生成用于装舱的组合纸浆包序列包括：
18、s31：基于组合纸浆包尺寸和数量约束定义生成概率分布函数，根据舱型约束为所述概率分布函数配置生成概率模式；
19、s32：遍历所述组合纸浆包列表，判断当前装载区域为非船舶首尾舱，则选择max_area模式根据组合纸浆包列表中的纸浆包面积分配选择纸浆包的概率；
20、s33：遍历所述组合纸浆包列表，判断当前装载区域为船舶首尾舱，则选择max_min模式根据组合纸浆包列表中的纸浆包长度与宽度之和分配选择纸浆包的概率；
21、s34：选择waste_area模式遍历全部纸浆包生成的分配概率值，通过分配概率值总和计算每个纸浆包的目标概率；
22、s35：遍历生成组合纸浆包序列的目标长度，根据所述目标概率和目标长度选择组合纸浆包进行对应序列下标标记，根据所述序列下标将组合纸浆包列表生成组合纸浆包序列。
23、在一个可选的实施例中，所述采用优化的skyline算法通过定义装载区域将纸浆包配载转化为二维装箱任务，将组合纸浆包序列中的纸浆包装入可装载区域内包括：
24、s41：通过定义装载区域的形状变化将不规则区域转化为包含矩形、阶梯形以及梯形的规则装载区域，再根据获取的纸浆包和船舱高度将所述规则装载区域的三维装箱任务转化为二维装箱任务，通过bottom-left算法将纸浆包最小化可装载区域的面积浪费率为目标进行优化；
25、s42：通过skyline算法在可装载区域内生成天际线列表，通过所述天际线将可装载区域分割为已装箱区域和未装箱区域，所述天际线包括端点坐标和天际线长度；
26、s43：基于所述天际线端点坐标分别在x轴和y轴上最小的约束条件，将识别为矩形箱体的纸浆包分配至天际线分割的未装箱区域，通过所述矩形箱体切割天际线并在位于矩形箱体顶部生成新的天际线加入天际线列表中，将无法分配矩形箱体的当前天际线同其他天际线合并后更新天际线列表；
27、s44：遍历所述组合纸浆包序列依次读取序列列表中的纸浆包，对选择的所述纸浆包分配至不同天际线上计算浪费面积，通过遍历所述天际线列表获取浪费面积最小的选择纸浆包和天际线组合，基于所述选择纸浆包和天际线组合将组合纸浆包序列中的纸浆包装入可装载区域内生成纸浆包装载列表。
28、在一个可选的实施例中，所述在满足盲区约束和红线碰撞约束的条件下生成初始解包括：
29、s45:根据所述输入数据获取红线数量并预设红线的触碰限制次数，通过所述纸浆包装载列表配载纸浆包时根据实际红线触碰次数和触碰限制次数进行判断，若红线触碰次数超过触碰限制次数，则将纸浆包根据纸浆包装载列表突变为不触碰红线的纸浆包，若纸浆包无法进行突变则丢弃当前纸浆包进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述船舶数据文件为JSON格式文件，通过字典数据结构保存有可令吊基座编号、可令吊基座位置坐标、可令吊半径、船舱编号、船舱尺寸、船舱位置坐标、船舱腰窝尺寸、船舱层编号、船舱层尺寸以及船舱层装载区尺寸。
3.根据权利要求2所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述通过配载区域分割法将所述船舶信息定义为多个信息类包括：
4.根据权利要求3所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述将包含多个信息类的所述船舶信息通过相对坐标进行尺寸信息转换生成作为纸浆配载算法的输入数据包括；
5.根据权利要求4所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述根据不同的舱型约束调用概率分布函数将所述组合纸浆包列表生成用于装舱的组合纸浆包序列包括：
6.根据权利要求1所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述采用优化的skyline算法通过定义装载区域将纸浆包配载转化为二维装箱任务，将组合纸浆包序列中的纸浆包装
7.根据权利要求6所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述在满足盲区约束和红线碰撞约束的条件下生成初始解包括：
8.根据权利要求1所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述采用邻域搜索算法对所述初始解的纸浆包进行交叉替换和变异优化，通过邻域搜索算法的评分函数和比较函数选择初始解求解过程的最优解，将所述最优解输出为目标解包括：
9.根据权利要求8所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述对目标解进行识别、调整、填补可装载区域缝隙的后处理操作，以最大化装载纸浆数量的目标优化所述目标解并保存为最终配载结果包括：
10.一种纸浆船的单类纸浆配载系统，其特征在于，所述系统包括：
11.一种纸浆船的单类纸浆配载设备，其特征在于，包括：
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至9任一项所述的纸浆船的单类纸浆配载方法。
...【技术特征摘要】
1.一种纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述船舶数据文件为json格式文件，通过字典数据结构保存有可令吊基座编号、可令吊基座位置坐标、可令吊半径、船舱编号、船舱尺寸、船舱位置坐标、船舱腰窝尺寸、船舱层编号、船舱层尺寸以及船舱层装载区尺寸。
3.根据权利要求2所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述通过配载区域分割法将所述船舶信息定义为多个信息类包括：
4.根据权利要求3所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述将包含多个信息类的所述船舶信息通过相对坐标进行尺寸信息转换生成作为纸浆配载算法的输入数据包括；
5.根据权利要求4所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述根据不同的舱型约束调用概率分布函数将所述组合纸浆包列表生成用于装舱的组合纸浆包序列包括：
6.根据权利要求1所述的纸浆船的单类纸浆配载方法，其特征在于，所述采用优化的skyline算法通过定义装载区域将纸浆包配载转化为二维装箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁梦，姚壮乐，姜善成，吴禄彬，杨涛，蔡连财，朱大云，林少辉，张宏民，文树吉，章宇，邓诗祺，江汉康，
申请(专利权)人：中远海运特种运输股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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