CN112132342A - 一种启发式装箱优化方法 - Google Patents

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Abstract

一种启发式装箱优化方法，包括：执行输入的装箱数据初始化、装载方案初始化、前置校验；判断不继续计算的情况下从未装载完的物品中选择物品并旋转，将物品放入容器；判断继续计算的情况下计算当前方案的整体评分；判断否达到第一阶段终止条件，判断达到第一阶段终止条件则将物品放入容器，如果判断未达到第一阶段终止条件则增加扰动因子；生成随机数以与扰动因子比较来决定是否对现有方案进行破坏和重建，评估当前方案中相同物品的偏移度，并判断否达到第二阶段终止条件；如果判断未达到第二阶段终止条件则继续增加扰动因子，继续增加扰动因子；判断否达到第二阶段终止条件；判断达到第二阶段终止条件则输出当前评分最高的方案作为装箱方案。

Description

一种启发式装箱优化方法
技术领域
本发明涉及装箱装车领域，具体涉及一种启发式装箱优化方法。
背景技术
现有解决装箱装车算法的逻辑，基于模式匹配和人工干预两种方式，模式匹配的实现简单对于能够匹配到的装箱问题运行速度块，并且结果稳定，但是无法灵活处理未知模式的装箱方案。人工干预的方案较为灵活，但是输出不稳定依赖于人的因素较多。
在仓库作业和运输过程中经常会设计到二次装箱、车辆运输装车的问题，目前使用的处理方案有两种
1.对于常用的箱型和车型，使用模式匹配，比如甲类车型，可以装载3个第一型木箱和2个第二型皮箱，形成固定的匹配模式，装载时候逐个进行匹配选取；
2.对于无法适用匹配模式的箱车容器，适用容量和体积进行预估，并预留一定的空间。
但是，现有技术的缺点主要包括：
1.对于不确定模式的装箱匹配预估准确率较低，装载时候依赖人工经验，装载率不稳定；
2.无法配置货物装载位置(重货底层)和是否叠加等；
3.无法评估整体重心，可能造成运输困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种启发式装箱优化方法，能够灵活处理不同的装箱方案，同时支持自定义装箱策略，为装箱装车提供一站式的解决方案。
根据本发明，提供了一种启发式装箱优化方法，包括：
对输入的装箱数据进行初始化操作；
对装载方案进行初始化操作；
执行前置校验；
判断是否继续计算；
在判断是否继续计算的结果是判断不继续计算的情况下从未装载完的物品中选择物品并旋转，随后将物品放入容器；
在判断是否继续计算的结果是判断继续计算的情况下计算当前方案的整体评分；随后判断否达到第一阶段终止条件，如果判断达到第一阶段终止条件则将物品放入容器，如果判断未达到第一阶段终止条件则增加扰动因子；
增加扰动因子后生成随机数以与扰动因子比较来决定是否对现有方案进行破坏和重建，随后评估当前方案中相同物品的偏移度，将得到的当前解决方案和之前的解决方案进行评分比较，并判断否达到第二阶段终止条件；
如果判断达到第二阶段终止条件则输出当前评分最高的方案作为装箱方案。
优选地，对输入的装箱数据进行初始化操作包括：如果判断未达到第二阶段终止条件则继续增加扰动因子，增加扰动因子后生成随机数以与扰动因子比较来决定是否对现有方案进行破坏和重建，随后评估当前方案中相同物品的偏移度，将得到的当前解决方案和之前的解决方案进行评分比较，并判断否达到第二阶段终止条件。
优选地，在对装载方案进行初始化操作时，将仅按照优先级顺序将被装载物品装载到装载容器中的方案作为初始化装载方案。
优选地，前置校验包括校验是否满足装箱条件。
优选地，判断是否继续计算包括：判断是否还有没有装载的待被装载物品或者是否达到预定计算时长。
优选地，整体评分的计分因素包括：是否满足重心要求、是否装载了所有待被装载物品、使用的装载容器的数量、和各个装载容器的满载率。
优选地，判断否达到第一阶段终止条件包括：判断第一阶段终止条件是已经运行的时间至少为预定的总运行时间的三分之一。
优选地，判断否达到第二阶段终止条件包括：判断第二阶段终止条件是已经运行的时间至少为预定的总运行时间的三分之二。
优选地，随着运行时间的增加，增加的扰动因子逐渐减小。
优选地，对输入的装箱数据进行初始化操作包括：装载容器数据初始化、被装载物品初始化、和对算法参数进行初始化。
本发明提供了一种启发式装箱优化方法，能够灵活处理不同的装箱方案，同时支持自定义装箱策略，为装箱装车提供一站式的解决方案。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的启发式装箱优化方法的流程图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
本发明对容器和物品进行抽象建模，主要包括计算需要使用到的长、宽、高、体积限制、重量限制、容器成本、以及用于描述装载位置的算法对象。
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的启发式装箱优化方法的流程图。
具体地说，如图1所示，根据本发明优选实施例的启发式装箱优化方法包括：
对输入的装箱数据进行初始化操作；具体地，例如，对输入的装箱数据进行初始化操作包括：装载容器数据初始化(例如，初始化用来装载的容器的参数，包括容器的长宽高、最大装载重量、容器成本、容器优先级等)、被装载物品初始化(例如，初始化被装载物品的参数，包括被装载物品的长宽高、重量、优先级、是否允许翻转、是否允许堆叠、放置的层数要求等)、对算法参数进行初始化(例如，包括算法运行时间、重心要求、算法终止条件等)。
对装载方案进行初始化操作；具体地，例如，在对装载方案进行初始化操作时，仅按照优先级顺序将被装载物品装载到装载容器中，而不考虑其它因素，构成初始化装载方案。
执行前置校验；具体地，例如，前置校验包括校验是否满足装箱条件(例如，体积重量是否超过限制，根据算法终止条件判断是否终止算法)。
判断是否继续计算；具体地，例如，判断是否还有没有装载的待被装载物品或者是否达到预定计算时长。
在判断是否继续计算的结果是判断不继续计算的情况下从未装载完的物品中选择物品并旋转，随后将物品放入容器(优选地，将物品放入容器时考虑算法之前配置的约束，例如层数、堆叠、是否可旋转等)。
在判断是否继续计算的结果是判断继续计算的情况下计算当前方案的整体评分(整体评分的计分因素包括：是否满足重心要求、是否装载了所有待被装载物品、使用的装载容器的数量、各个装载容器的满载率等)并选择评分最高的方案。
在选择评分最高的方案之后判断否达到第一阶段终止条件(例如，当前阶段终止条件是已经运行的时间至少为预定的总运行时间的三分之一)，如果判断达到第一阶段终止条件则将物品放入容器(优选地，将物品放入容器时考虑算法之前配置的约束，例如层数、堆叠、是否可旋转等)，如果判断未达到第一阶段终止条件则增加扰动因子(随着运行时间的增加，增加的扰动因子逐渐减小)。增加扰动因子的目的是提高组合优化算法的搜寻范围，尽量找到最优解。
增加扰动因子后生成随机数以与扰动因子比较来决定是否对现有方案进行破坏和重建(例如，如果扰动因子小于随机数，则不对现有方案进行破坏和重建；如果扰动因子不小于随机数，则对现有方案进行破坏和重建)，随后评估当前方案中相同物品的偏移度(将相同物品放在一起便于装载和平衡重心)，将得到的当前解决方案和之前的解决方案进行评分比较，并判断否达到第二阶段终止条件(例如，当前阶段终止条件是已经运行的时间至少为预定的总运行时间的三分之二)。
如果判断未达到第二阶段终止条件则继续增加扰动因子，增加扰动因子后生成随机数以与扰动因子比较来决定是否对现有方案进行破坏和重建，随后评估当前方案中相同物品的偏移度，将得到的当前解决方案和之前的解决方案进行评分比较，并判断否达到第二阶段终止条件。
如果判断达到第二阶段终止条件则输出当前评分最高的方案作为装箱方案。
本发明能达到的有益效果主要包括：
1.减少人工装载耗时；
2.提前设计装配方案，提供预览和实际装载参考；
3.提高容器利用率，降低人工操作带来的空间浪费。
需要说明的是，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种启发式装箱优化方法，其特征在于包括：
对输入的装箱数据进行初始化操作；
对装载方案进行初始化操作；
执行前置校验；
判断是否继续计算；
在判断是否继续计算的结果是判断不继续计算的情况下从未装载完的物品中选择物品并旋转，随后将物品放入容器；
在判断是否继续计算的结果是判断继续计算的情况下计算当前方案的整体评分；随后判断否达到第一阶段终止条件，如果判断达到第一阶段终止条件则将物品放入容器，如果判断未达到第一阶段终止条件则增加扰动因子；
增加扰动因子后生成随机数以与扰动因子比较来决定是否对现有方案进行破坏和重建，随后评估当前方案中相同物品的偏移度，将得到的当前解决方案和之前的解决方案进行评分比较，并判断否达到第二阶段终止条件；
如果判断达到第二阶段终止条件则输出当前评分最高的方案作为装箱方案。
2.根据权利要求1所述的启发式装箱优化方法，其特征在于，对输入的装箱数据进行初始化操作包括：如果判断未达到第二阶段终止条件则继续增加扰动因子，增加扰动因子后生成随机数以与扰动因子比较来决定是否对现有方案进行破坏和重建，随后评估当前方案中相同物品的偏移度，将得到的当前解决方案和之前的解决方案进行评分比较，并判断否达到第二阶段终止条件。
3.根据权利要求1或2所述的启发式装箱优化方法，其特征在于，在对装载方案进行初始化操作时，将仅按照优先级顺序将被装载物品装载到装载容器中的方案作为初始化装载方案。
4.根据权利要求1或2所述的启发式装箱优化方法，其特征在于，前置校验包括校验是否满足装箱条件。
5.根据权利要求1或2所述的启发式装箱优化方法，其特征在于，判断是否继续计算包括：判断是否还有没有装载的待被装载物品或者是否达到预定计算时长。
6.根据权利要求1或2所述的启发式装箱优化方法，其特征在于，整体评分的计分因素包括：是否满足重心要求、是否装载了所有待被装载物品、使用的装载容器的数量、和各个装载容器的满载率。
7.根据权利要求1或2所述的启发式装箱优化方法，其特征在于，判断否达到第一阶段终止条件包括：判断第一阶段终止条件是已经运行的时间至少为预定的总运行时间的三分之一。
8.根据权利要求1或2所述的启发式装箱优化方法，其特征在于，判断否达到第二阶段终止条件包括：判断第二阶段终止条件是已经运行的时间至少为预定的总运行时间的三分之二。
9.根据权利要求1或2所述的启发式装箱优化方法，其特征在于，随着运行时间的增加，增加的扰动因子逐渐减小。
10.根据权利要求1或2所述的启发式装箱优化方法，其特征在于，对输入的装箱数据进行初始化操作包括：装载容器数据初始化、被装载物品初始化、和对算法参数进行初始化。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113298945A (zh) * 2021-06-08 2021-08-24 上海宝冶工程技术有限公司 集装箱装箱方案的计算方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110619409A (zh) * 2018-06-19 2019-12-27 新智数字科技有限公司 一种自适应扰动量子粒子群的泛能站调度方法及装置
CN110728046A (zh) * 2019-10-08 2020-01-24 创新奇智(重庆)科技有限公司 一种基于启发式算法的多阶段管道及其配件装箱方法
US20200283245A1 (en) * 2019-03-08 2020-09-10 Verizon Connect Ireland Limited Load planning optimization using automated 3d packing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110619409A (zh) * 2018-06-19 2019-12-27 新智数字科技有限公司 一种自适应扰动量子粒子群的泛能站调度方法及装置
US20200283245A1 (en) * 2019-03-08 2020-09-10 Verizon Connect Ireland Limited Load planning optimization using automated 3d packing
CN110728046A (zh) * 2019-10-08 2020-01-24 创新奇智(重庆)科技有限公司 一种基于启发式算法的多阶段管道及其配件装箱方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
田维，张煜，程惠敏: "集装箱船舶装箱排序问题优化模型及算法", 《中国航海》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113298945A (zh) * 2021-06-08 2021-08-24 上海宝冶工程技术有限公司 集装箱装箱方案的计算方法

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