CN115496453A - 货物配载方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种货物配载方法、装置、电子设备及存储介质，属于信息处理技术领域，所述方法包括：基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；基于各个货柜的体积和每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个货单对应装配的货柜；以货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内为目标，对每个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。本发明可以根据货单及货物的信息，自动为用户提供最佳货物配载方案，同时可以提高货物的配载效率，提升货柜运输的安全性，也有利于提高货柜装载率。
Description
技术领域
本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种货物配载方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
现有技术中，公开号为CN110738372A，其公开了：使用知识图谱平台生成订单数据的订单图谱，其中，所述订单图谱中包括与所述订单数据中的货物对应的特征点；通过查询所述知识图谱平台中的所述订单图谱确定待装配的订单；通过查询所述知识图谱平台，确定所述待装配的订单中待装配的货物的装配策略；根据所述待装配的货物的装配策略，将所述待装配的货物装配到指定的运输设备中。另外，公开号为CN110705805A，其公开了：通过大数据平台根据待装配货物的描述信息预测所述待装配货物在预定时间内的订单信息，其中，所述描述信息至少包括以下之一：订单业务数据，特征数据，指标数据，订单需求数据；通过知识图谱平台获取所述待装配货物的装配要求和属性信息；将所述订单信息导入所述知识图谱平台后，根据所述属性信息和所述装配要求确定所述待装配货物的第一装配等级；根据所述第一装配等级确定所述待装配货物的装配方式。
货物配载是物流行业货物配送的关键环节。如何合理地进行货物配载是物流企业节约物流成本的一个着眼点，合理的货物配载方式有利于提高物流企业的效益，促进企业的发展。
然而目前，针对货物的装箱配载问题，大部分物流配送中心在实际操作中，仍然主要凭借人工经验进行货物配载，费时费力，配载效率低，容易出现失误，并且完成货物配载后的货柜装载率低，货物损坏率高，货物运输的安全性也有待提高，不利于企业的长远发展。
因此，如何在物流配送活动中，更好地进行货物配载已成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种货物配载方法、装置、电子设备及存储介质，用以在物流配送活动中，更好地进行货物配载。
本发明提供一种货物配载方法，包括：
基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个所述货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；所述目标货物摆放方式为所述不同摆放方式中，所述货物总体积最大的摆放方式；所述货物的三维模型是基于所述货物的货物信息生成的；
基于各个货柜的体积和每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个所述货单对应装配的货柜；
以所述货柜中货物总重量的重心处于所述货柜的重心范围内为目标，对每个所述货柜的三维模型中各个所述货单对应的所述货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。
根据本发明提供的一种货物配载方法，以所述货柜中货物总重量的重心处于所述货柜的重心范围内为目标，对每个所述货柜的三维模型中各个所述货单对应的所述货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案，包括：
基于所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的第一重心，对每个所述货物摆放模型进行不同摆放方式的调整，计算所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心；
对所述货柜的三维模型中的各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个所述第二重心与所述货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式；
基于每个所述货柜的三维模型中对应的所述目标货单摆放方式和所述目标货单摆放方式下的各个所述货物摆放模型中货物的目标货物摆放方式，确定目标货物配载方案。
根据本发明提供的一种货物配载方法，所述基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个所述货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型，包括：
基于每个所述货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积和每个所述货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，获取每个所述货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式；所述第一货物与所述第二货物是基于货物的尺寸信息进行分类确定的；所述第一货物的体积小于所述第二货物的体积；
根据每个所述货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式，生成每个所述货单对应的所述货物摆放模型。
根据本发明提供的一种货物配载方法，所述基于各个货柜的体积和每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个所述货单对应装配的货柜，包括：
基于每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，按照所述货物总体积从大到小的顺序，对各个所述货单进行排序，确定各个所述货单的序号；
基于各个货柜的使用优先级的高低，按照各个所述货单的序号，依次将各个所述货单对应的货物摆放模型放入各个所述货柜的三维模型中，得到每个所述货单对应装配的货柜；所述货柜的体积不小于放入所述货柜中的各个所述货物摆放模型对应的货物总体积之和。
根据本发明提供的一种货物配载方法，对所述货柜的三维模型中的各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个所述第二重心与所述货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式，包括：
基于所述货柜的三维模型中的各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个所述第二重心和所述货柜的三维模型的第三重心，计算所述货柜中各个所述第二重心与所述第三重心之间的距离；
根据所述货柜的三维模型中各个所述第二重心与所述第三重心之间的距离，从各个所述第二重心中，确定所述距离满足所述货柜的重心范围且所述距离最小的第四重心，并确定所述第四重心对应的各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式；
根据每个所述货柜的三维模型中对应的所述第四重心，确定每个所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式。
根据本发明提供的一种货物配载方法，在所述基于每个所述货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积和每个所述货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，获取每个所述货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式之前，还包括：
基于所述货单中各个货物的尺寸信息，对每个所述货单中各个货物进行分类处理，得到每个所述货单中的第一货物和第二货物；
基于各个所述第一货物的货物信息，生成各个所述第一货物的三维模型，并基于所述第二货物的货物信息，生成各个所述第二货物的三维模型；
基于预设货物摆放规则，对每个所述货单中各个第一货物的三维模型进行摆放，确定每个所述货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积；
基于所述预设货物摆放规则，对每个所述货单中各个第二货物的三维模型进行摆放，确定每个所述货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积。
本发明还提供一种货物配载装置，包括：
生成模块，用于基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个所述货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；所述目标货物摆放方式为所述不同摆放方式中，所述货物总体积最大的摆放方式；所述货物的三维模型是基于所述货物的货物信息生成的；
处理模块，用于基于各个货柜的体积和每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个所述货单对应装配的货柜；
配载模块，用于以所述货柜中货物总重量的重心处于所述货柜的重心范围内为目标，对每个所述货柜的三维模型中各个所述货单对应的所述货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。
根据本发明提供的一种货物配载装置，所述配载模块，还包括：
调整子模块，用于基于所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的第一重心，对每个所述货物摆放模型进行不同摆放方式的调整，计算所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心；
计算子模块，用于对所述货柜的三维模型中的各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个所述第二重心与所述货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式；
处理子模块，用于基于每个所述货柜的三维模型中对应的所述目标货单摆放方式和所述目标货单摆放方式下的各个所述货物摆放模型中货物的目标货物摆放方式，确定目标货物配载方案。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述货物配载方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述货物配载方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述货物配载方法。
本发明提供的货物配载方法、装置、电子设备及存储介质，通过根据货物的货物信息生成各个货物的三维模型，计算每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，获取每个货单中不同摆放方式下货物总体积最大的目标摆放方式，从而生成每个货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型，实现对各个货单中各个货物的配载模拟；基于各个货柜的体积和每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，可以确定装配每个货单货物的货柜；进而采用货物重心平衡调节的方法，以货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内为目标，对每个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型进行配载优化计算，获得最佳的目标货物配载方案，以通过将各个完成货物配载的货单作为一个整体，完成对每个货柜中各个货单的配载，可以实现货单货物分层级配载的效果，可以根据货单及货物的信息，自动为用户提供最佳货物配载方案，同时可以提高货物的配载效率，提升货柜运输的安全性，也有利于提高货柜装载率，降低货物损坏率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的货物配载方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的货物配载方法的流程示意图之二；
图3是本发明提供的货物配载装置的结构示意图；
图4是本发明提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1-图4描述本发明的货物配载方法、装置、电子设备及存储介质。
图1是本发明提供的货物配载方法的流程示意图之一，如图1所示，包括：步骤110、步骤120和步骤130。
步骤110，基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；目标货物摆放方式为不同摆放方式中，货物总体积最大的摆放方式；货物的三维模型是基于货物的货物信息生成的；
具体地，本发明实施例所描述的货物信息指的是各个货物的各类信息，其具体可以包括货物名称、货物尺寸、货物体积、货物重量、所属货区、入库单号、物流目的港、目的国、货物来源、货物所属包装单位、库存数量、提货单号、入库日期等信息。其中，货物尺寸包括货物的长、宽、高的参数数据。
本发明实施例所描述的货物的三维模型是基于货物的货物信息生成的，具体地，可以通过三维建模技术，实现各个货物从实体到三维模型的生成。实施方式中，可以采用三维扫描仪，获得货物表面每个采样点的三维空间坐标，通过色彩模型渲染，得到各个货物的三维模型；还可以利用三维深度相机等三维传感器，对货物摆放场景下的每件货物进行深度图像采集，对采集到的深度图形进行图像处理，并结合货物的外观尺寸数据进行三维建模，从而得到每个货物的三维模型。
需要说明的是，本发明实施例中，各个货物的三维模型具体显示时，还可以携带货物对应的货物信息，如货物名称、货物体积、货物重量、货物来源等信息。
本发明实施例所描述的目标货物摆放方式指的是同一货单中的各个货物在不同摆放方式中，使得货物总体积最大的摆放方式。
本发明实施例所描述的货物摆放模型指的是同一货单中各个货物在目标货物摆放方式下摆放后的各个货物组成的三维模型。
在本发明的实施例中，对于同一货单中的各个货物的三维模型，可以采用不同的摆放方式自动对各个货物进行摆放，从而可以获得各个货物按照不同摆放方式摆放后的货物组成的三维模型。
需要说明的是，在本实施例中，根据货物信息，可以设置货物的基本摆放方式，如立放或平放等。货物在上述摆放过程中需要遵循两项基本的原则，一是立放的货物不能随意摆放，二是较重的货物摆放在下方。
进一步地，在本发明的实施例中，基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，可以得到货物总体积最大的摆放方式，即得到货物的目标货物摆放方式，从而可以根据各个货物按照目标货物摆放方式进行摆放后的状态，生成每个货单的货物摆放模型。
基于本发明实施例的内容，作为一种可选的实施例，基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型，包括：
基于每个货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积和每个货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，获取每个货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式；第一货物与第二货物是基于货物的尺寸信息进行分类确定的；第一货物的体积小于第二货物的体积；
根据每个货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式，生成每个货单对应的货物摆放模型。
具体地，本发明实施例所描述的第一货物与第二货物是基于货物的尺寸信息进行分类确定的。更具体地，本发明实施例中，可以根据各个货物的尺寸信息中的长度信息，将各个货物分类为较小体积的货物和较大体积的货物，如较大体积货物可以是一个最小边长超过1米，且不属于细长型的货物，较小体积货物可以是一个最大边长小于1米的货物，第一货物的体积小于第二货物的体积。
在本发明的实施例中，基于每个货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，确定每个货单中所有第一货物的货物总体积最大的摆放方式；同样地，基于每个货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，确定每个货单中所有第二货物的货物总体积最大的摆放方式，进而可以根据每个货单中第一货物的货物总体积最大的摆放方式和每个货单中第二货物的货物总体积最大的摆放方式，获取每个货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式。
进一步地，根据每个货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式，对每个货单中的第一货物的三维模型和第二货物的三维模型进行摆放组合，可以生成每个货单对应的货物摆放模型。
本发明实施例的方法，通过将同一货单中的各个货物进行分类计算，分别获取各类货物在货柜中的摆放方式，有利于提高货物配载过程中货柜的空间利用率。
基于本发明实施例的内容，作为一种可选的实施例，在基于每个货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积和每个货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，获取每个货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式之前，还包括：
基于货单中各个货物的尺寸信息，对每个货单中各个货物进行分类处理，得到每个货单中的第一货物和第二货物；
基于各个第一货物的货物信息，生成各个第一货物的三维模型，并基于第二货物的货物信息，生成各个第二货物的三维模型；
基于预设货物摆放规则，对每个货单中各个第一货物的三维模型进行摆放，确定每个货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积；
基于预设货物摆放规则，对每个货单中各个第二货物的三维模型进行摆放，确定每个货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积。
具体地，本发明实施例所描述的预设货物摆放规则指的是预先设置各个货物进行摆放的配载规则，其具体操作可以是利用启发式算法来构建的一套装箱规则，进行货物装箱。该规则具体可以是在放置一个货物时，将其放在前一个货物的右上角，然后尽量将该货物向下向左连续移动，直到不能移动为止；若前面没有放置货物，无法寻找前一个货物的右上角的点位时，则将该货物挨着货柜壁摆放，将货物向下连续移动，直到不能移动为止。
进一步地，按照预设货物摆放规则，对每个货单中各个第一货物的三维模型进行摆放，通过随机选择第一个货物的三维模型进行摆放，可以有多种不同的摆放方式，由此可以确定出每个货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积。
同样地，基于预设货物摆放规则，对每个货单中各个第二货物的三维模型进行摆放，根据其构成的多种不同摆放方式，可以确定每个货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积。
本发明实施例的方法，通过生成各个第一货物的三维模型和各个第二货物的三维模型，并利用预设摆放规则对同一订单中的各个第一货物和第二货物进行不同方式的摆放，获得每个货单中第一货物对应不同摆放方式下的货物总体积和第二货物对应不同摆放方式下的货物总体积，为后续同一货单中各个货物配载方式的确定提供数据支持。
步骤120，基于各个货柜的体积和每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个货单对应装配的货柜；
具体地，在本发明的实施例中，可以预先设置好需要进行货物配载的货柜，货柜的信息可以包括货柜尺寸、货柜的体积、货柜型号等信息。
可选地，还可以设定货柜的使用优先级，以供后续货物装柜时，可以按照货柜的使用优先级进行货物的装载。
基于本发明实施例的内容，作为一种可选的实施例，基于各个货柜的体积和每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个货单对应装配的货柜，包括：
基于每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，按照货物总体积从大到小的顺序，对各个货单进行排序，确定各个货单的序号；
基于各个货柜的使用优先级的高低，按照各个货单的序号，依次将各个货单对应的货物摆放模型放入各个货柜的三维模型中，得到每个货单对应装配的货柜；货柜的体积不小于放入货柜中的各个货物摆放模型对应的货物总体积之和。
具体地，本发明实施例中，可以提前设置多类柜型的货柜，例如，可以设置3类货柜，并设置这3类货柜在货物配载过程中的使用优先级。具体地，本实施例中，选用的3类货柜的型号分别可以是20GP、40GP和40HQ三类，其中，20GP的货柜指的是20英尺的普箱，其长为5.95米，宽为2.37米，高为2.33米的集装箱，其最大载重为18吨；40GP的货柜指的是40英尺的标准集装箱，其长为11.9米，宽为2.37米，高为2.33米的集装箱，其最大载重为26吨；40HQ指的是40英尺的高箱，其长为11.9米，宽为2.68米，高为2.33米的集装箱，其最大载重为26吨。
进一步地，可以基于每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，按照货物总体积从大到小的顺序，对各个货单进行排序，确定各个货单的序号，也就是说，货单在目标货物摆放方式下的货物总体积越大，其排序越靠前，序号越小。
进一步地，在本发明的实施例中，基于各个货柜的使用优先级的高低，按照各个货单的序号，依次将各个货单对应的货物摆放模型放入各个货柜的三维模型中，由此，对各个货单进行逐一测试。如针对序号为1的货单，其对应的货物摆放模型将放入使用优先级最高的货柜的三维模型中；序号为2的货单，其对应的货物摆放模型将继续放入该货柜的三维模型中，此时，如果该货柜的体积仍大于序号为1的货单和序号为2的货单对应的货物摆放模型的货物总体积之和，则序号为3的货单对应的货物摆放模型将继续放入该货柜的三维模型中。
否则，如果使用优先级最高的货柜设置有多个，序号为3的货单对应的货物摆放模型将放入第二个使用优先级最高的货柜的三维模型中；如果使用优先级最高的货柜设置仅有1个，则序号为3的货单对应的货物摆放模型将放入最高使用优先级的下一个使用优先级货柜的三维模型中。以此类推，可以逐一的将各个货单对应的货物摆放模型分配到各个货柜的三维模型中，实现对各个货单的分柜，进而可以得到每个货单对应装配的货柜。
需要说明的是，在本发明的实施例中，若货单对应的货物摆放模型的货物总体积大于货柜中最大柜型货柜的体积，则系统报错；同时，当各个货单货物所消耗的货柜总数量大于测试前用户选择的货柜总数时，系统报错。
本发明实施例的方法，通过优先对各个货单中货物进行配载，并将配载后的货物摆放模型作为一个整体，进而各个货柜的使用优先级和各个货单的排序，依次将各个货单对应的货物摆放模型分配到各个货柜的三维模型中，实现快捷地对各个货单的分柜操作，提升了货物配载的便捷性，并为下一步货柜中调整货物重心平衡操作提供了数据支持。
步骤130，以货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内为目标，对每个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。
具体地，本发明实施例所描述的货柜的重心范围指的是可以确保货柜处于安全状态的重心范围，也就是说，如果货柜中的货物的整体重心不在货柜的重心范围内，运输过程中容易引发货柜的侧翻，安全隐患大。
本发明实施例所描述的目标货物配载方案指的是满足货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内条件的最佳货物配载方案。
可以理解的是，根据各个货物的尺寸信息和货物重量，通过物体重心计算方法，可以计算出各个货物的重心的位置。在本发明的实施例中，各个货物、货柜的三维模型中均可以显示其对应的重心。
在本发明的实施例中，在步骤120中，在对各个货单进行分柜之后，下一步需要对各个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型进行摆放，以确定最终的货物配载方案。
在本发明的实施例中，以货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内为目标，对每个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型进行配载优化计算，不断调整各个货物摆放模型在货柜的三维模型中的摆放位置，直至得到货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内的计算结果，最终确定满足货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内条件的货物摆放方式，即得到目标货物配载方案，以根据目标货物配载方案，辅助实际操作过程中，对各个货单的货物进行装箱配载。
本发明实施例的货物配载方法，通过根据货物的货物信息生成各个货物的三维模型，计算每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，获取每个货单中不同摆放方式下货物总体积最大的目标摆放方式，从而生成每个货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型，实现对各个货单中各个货物的配载模拟；基于各个货柜的体积和每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，可以确定装配每个货单货物的货柜；进而采用货物重心平衡调节的方法，以货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内为目标，对每个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型进行配载优化计算，获得最佳的目标货物配载方案，以通过将各个完成货物配载的货单作为一个整体，完成对每个货柜中各个货单的配载，可以实现货单货物分层级配载的效果，可以根据货单及货物的信息，自动为用户提供最佳货物配载方案，同时可以提高货物的配载效率，提升货柜运输的安全性，也有利于提高货柜装载率，降低货物损坏率。
基于本发明实施例的内容，作为一种可选的实施例，以货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内为目标，对每个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案，包括：
基于货柜的三维模型中各个货物摆放模型的第一重心，对每个货物摆放模型进行不同摆放方式的调整，计算货柜的三维模型中各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心；
对货柜的三维模型中的各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心与货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个货柜的三维模型中各个货物摆放模型的目标货单摆放方式；
基于每个货柜的三维模型中对应的目标货单摆放方式和目标货单摆放方式下的各个货物摆放模型中货物的目标货物摆放方式，确定目标货物配载方案。
具体地，本发明实施例所描述的第一重心指的是每个货单对应的货物摆放模型的重心，其可以表征每个货单中各个货物按照目标货物摆放方式进行摆放配载后的整体重心。
本发明实施例所描述的第二重心指的是货柜的三维模型中对应的各个货物摆放模型进行摆放配载后的整体重心。
本发明实施例所描述的第三重心指的是各个货柜的三维模型的重心，其可以表征各个货柜的重心。
本发明实施例所描述的目标货单摆放方式指的是货柜中满足货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内条件的货物摆放方式。
进一步地，基于货柜的三维模型中各个货物摆放模型的第一重心，对每个货物摆放模型进行不同摆放方式的调整，可以计算出在货柜的三维模型中各个货物摆放模型以不同摆放方式进行摆放后的多个第二重心；通过对货柜的三维模型中的各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心与货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，选择满足货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内条件的第二重心，从而确定出每个货柜的三维模型中各个货物摆放模型的目标货单摆放方式。
基于本发明实施例的内容，作为一种可选的实施例，对货柜的三维模型中的各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心与货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个货柜的三维模型中各个货物摆放模型的目标货单摆放方式，包括：
基于货柜的三维模型中的各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心和货柜的三维模型的第三重心，计算货柜中各个第二重心与第三重心之间的距离；
根据货柜的三维模型中各个第二重心与第三重心之间的距离，从各个第二重心中，确定距离满足货柜的重心范围且距离最小的第四重心，并确定第四重心对应的各个货物摆放模型的目标货单摆放方式；
根据每个货柜的三维模型中对应的第四重心，确定每个货柜的三维模型中各个货物摆放模型的目标货单摆放方式。
具体地，本发明实施例所描述的第四重心指的是各个第二重心中，满足货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内条件，并且与第三重心距离最小的重心。
在本发明的实施例中，基于货柜的三维模型中的各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心和货柜的三维模型的第三重心，计算货柜中各个第二重心与第三重心之间的距离，以从各个第二重心中确定出第四重心。
示例性地，假设各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心的集合表示
为{A1,A2,…,An}，n表示第二重心的数量，货柜的三维模型的第三重心表示为O，基于各个第
二重心{A1,A2,…,An}的三维坐标和第三重心O的三维坐标，通过三维空间的距离公式，计算
货柜中各个第二重心与第三重心之间的距离，即计算
的距
离值。进一步地，从
中选出距离值最小的值，如为
，
则说明第二重心A2与第三重心O的距离最小。同时，进一步计算出
的取值在第三重
心O的重心范围内，则可以说明重心A2为第四重心。
在本实施例中，确定出第四重心之后，可以确定第四重心对应的各个货物摆放模型的目标货单摆放方式，进而根据每个货柜的三维模型中对应的第四重心，可以得到每个货柜的三维模型中各个货物摆放模型的目标货单摆放方式。
本发明实施例的方法，基于重心平衡原理，对货柜的三维模型的重心与货柜三维模型中各个货物摆放模型在不同摆放方式下的重心进行重心平衡计算，确定满足重心平衡的各个货物摆放模型的摆放方式，确保计算结果的准确性，有利于提升获取的货物配载方案的可靠性。
进一步地，基于每个货柜的三维模型中对应的目标货单摆放方式和目标货单摆放方式下的各个货物摆放模型中货物的目标货物摆放方式，确定目标货物配载方案，也就是说，按照最终的目标货物配载方案，首先可以按照其中各个货单对应的目标货物摆放方式，对各个货单中的货物进行摆放和配载，完成货物层级的配载；进而按照各个货柜对应的目标货单摆放方式，对每个货柜中的各个货单进行配载，从而完成货单层级的配载，由此，可以完成所有货单中货物的配载。
本发明实施例的方法，通过采用重心平衡的策略，对每个货柜三维模型中的各个货物摆放模型进行摆放和配载，确定货物的配载满足重心平衡的要求，可以极大地提升货物配载方案的安全性和合理性。
图2是本发明提供的货物配载方法的流程示意图之二，如图2所示，该方法可以按如下步骤执行：
步骤210，数据获取及预处理：即获取货单及货物的所有相关数据信息，货物信息可以包括货物名称、货物尺寸、货物体积、货物重量、所属货区、入库单号、物流目的港、目的国、货物来源、货物所属包装单位、库存数量、提货单号、入库日期等信息。通过数据预处理，如进行缺失值、异常值及数据格式处理，确保获取的数据的准确性以及可识别性。
步骤220，货物码柜：基于每个货物的货物信息生成每个货物的三维模型，并基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，确定货物总体积最大的目标货物摆放方式，进而生成每个货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型，完成对各个货单中的各个货物的配载，即完成各个货单的货物码柜操作。
步骤230，货单分柜：基于每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，按照货物总体积从大到小的顺序，对各个货单进行排序，确定各个货单的序号；基于各个货柜的使用优先级的高低，按照各个货单的序号，依次将各个货单对应的货物摆放模型放入各个货柜的三维模型中，得到每个货单对应装配的货柜，实现将各个货单进行分柜。
步骤240，平衡货单重心：在完成各个货单进行分柜之后，根据每个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型的第一重心，对每个货物摆放模型进行不同摆放方式的调整，计算货柜的三维模型中各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心；对货柜的三维模型中的各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心与货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个货柜的三维模型中各个货物摆放模型的目标货单摆放方式；同时，根据每个货柜的三维模型中对应的目标货单摆放方式和目标货单摆放方式下的各个货物摆放模型中货物的目标货物摆放方式，获得目标货物配载方案。
步骤250，数据处理并返回：基于获取所有货单的目标货物配载方案后，将利用算法获得的数据通过通信协议进行数据返回，并通过系统处理为用户可以阅读的数据格式和形式，如模拟动画播放，得到用户上传的货物数据对应的最佳货物配载方案。
本发明实施例的方法，通过对用户上传的货物信息数据进行处理，结合计算货物体积对货物进行码柜、根据货柜体积与柜型优先级对货单进行分柜、调整货单摆放顺序保持货单与货柜的重心平衡等因素，给出目标货物配载方案，提供货物的最佳配载方案，可以提高货物的装载率，减小货柜的消耗率。
下面对本发明提供的货物配载装置进行描述，下文描述的货物配载装置与上文描述的货物配载方法可相互对应参照。
图3是本发明提供的货物配载装置的结构示意图，如图3所示，包括：
生成模块310，用于基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；目标货物摆放方式为不同摆放方式中，货物总体积最大的摆放方式；货物的三维模型是基于货物的货物信息生成的；
处理模块320，用于基于各个货柜的体积和每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个货单对应装配的货柜；
配载模块330，用于以货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内为目标，对每个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。
本实施例所述的货物配载装置可以用于执行上述货物配载方法实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本发明实施例的装置，通过根据货物的货物信息生成各个货物的三维模型，计算每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，获取每个货单中不同摆放方式下货物总体积最大的目标摆放方式，从而生成每个货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型，实现对各个货单中各个货物的配载模拟；基于各个货柜的体积和每个货单在目标货物摆放方式下的货物总体积，可以确定装配每个货单货物的货柜；进而采用货物重心平衡调节的方法，以货柜中货物总重量的重心处于货柜的重心范围内为目标，对每个货柜的三维模型中各个货单对应的货物摆放模型进行配载优化计算，获得最佳的目标货物配载方案，以通过将各个完成货物配载的货单作为一个整体，完成对每个货柜中各个货单的配载，可以实现货单货物分层级配载的效果，可以根据货单及货物的信息，自动为用户提供最佳货物配载方案，同时可以提高货物的配载效率，提升货柜运输的安全性，也有利于提高货柜装载率，降低货物损坏率。
可选地，该配载模块，还包括：
调整子模块，用于基于货柜的三维模型中各个货物摆放模型的第一重心，对每个货物摆放模型进行不同摆放方式的调整，计算货柜的三维模型中各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心；
计算子模块，用于对货柜的三维模型中的各个货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心与货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个货柜的三维模型中各个货物摆放模型的目标货单摆放方式；
处理子模块，用于基于每个货柜的三维模型中对应的目标货单摆放方式和目标货单摆放方式下的各个货物摆放模型中货物的目标货物摆放方式，确定目标货物配载方案。
图4是本发明提供的电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器（processor）410、通信接口（Communications Interface）420、存储器（memory）430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行上述各方法所提供的货物配载方法，该方法包括：基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个所述货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；所述目标货物摆放方式为所述不同摆放方式中，所述货物总体积最大的摆放方式；所述货物的三维模型是基于所述货物的货物信息生成的；基于各个货柜的体积和每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个所述货单对应装配的货柜；以所述货柜中货物总重量的重心处于所述货柜的重心范围内为目标，对每个所述货柜的三维模型中各个所述货单对应的所述货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的货物配载方法，该方法包括：基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个所述货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；所述目标货物摆放方式为所述不同摆放方式中，所述货物总体积最大的摆放方式；所述货物的三维模型是基于所述货物的货物信息生成的；基于各个货柜的体积和每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个所述货单对应装配的货柜；以所述货柜中货物总重量的重心处于所述货柜的重心范围内为目标，对每个所述货柜的三维模型中各个所述货单对应的所述货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的货物配载方法，该方法包括：基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个所述货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；所述目标货物摆放方式为所述不同摆放方式中，所述货物总体积最大的摆放方式；所述货物的三维模型是基于所述货物的货物信息生成的；基于各个货柜的体积和每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个所述货单对应装配的货柜；以所述货柜中货物总重量的重心处于所述货柜的重心范围内为目标，对每个所述货柜的三维模型中各个所述货单对应的所述货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种货物配载方法，其特征在于，包括：
基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个所述货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；所述目标货物摆放方式为所述不同摆放方式中，所述货物总体积最大的摆放方式；所述货物的三维模型是基于所述货物的货物信息生成的；
基于各个货柜的体积和每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个所述货单对应装配的货柜；
以所述货柜中货物总重量的重心处于所述货柜的重心范围内为目标，对每个所述货柜的三维模型中各个所述货单对应的所述货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。
2.根据权利要求1所述的货物配载方法，其特征在于，以所述货柜中货物总重量的重心处于所述货柜的重心范围内为目标，对每个所述货柜的三维模型中各个所述货单对应的所述货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案，包括：
基于所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的第一重心，对每个所述货物摆放模型进行不同摆放方式的调整，计算所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心；
对所述货柜的三维模型中的各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个所述第二重心与所述货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式；
基于每个所述货柜的三维模型中对应的所述目标货单摆放方式和所述目标货单摆放方式下的各个所述货物摆放模型中货物的目标货物摆放方式，确定目标货物配载方案。
3.根据权利要求1所述的货物配载方法，其特征在于，所述基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个所述货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型，包括：
基于每个所述货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积和每个所述货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，获取每个所述货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式；所述第一货物与所述第二货物是基于货物的尺寸信息进行分类确定的；所述第一货物的体积小于所述第二货物的体积；
根据每个所述货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式，生成每个所述货单对应的所述货物摆放模型。
4.根据权利要求1所述的货物配载方法，其特征在于，所述基于各个货柜的体积和每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个所述货单对应装配的货柜，包括：
基于每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，按照所述货物总体积从大到小的顺序，对各个所述货单进行排序，确定各个所述货单的序号；
基于各个货柜的使用优先级的高低，按照各个所述货单的序号，依次将各个所述货单对应的货物摆放模型放入各个所述货柜的三维模型中，得到每个所述货单对应装配的货柜；所述货柜的体积不小于放入所述货柜中的各个所述货物摆放模型对应的货物总体积之和。
5.根据权利要求2所述的货物配载方法，其特征在于，对所述货柜的三维模型中的各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个所述第二重心与所述货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式，包括：
基于所述货柜的三维模型中的各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个所述第二重心和所述货柜的三维模型的第三重心，计算所述货柜中各个所述第二重心与所述第三重心之间的距离；
根据所述货柜的三维模型中各个所述第二重心与所述第三重心之间的距离，从各个所述第二重心中，确定所述距离满足所述货柜的重心范围且所述距离最小的第四重心，并确定所述第四重心对应的各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式；
根据每个所述货柜的三维模型中对应的所述第四重心，确定每个所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式。
6.根据权利要求3所述的货物配载方法，其特征在于，在所述基于每个所述货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积和每个所述货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，获取每个所述货单的货物总体积最大的目标货物摆放方式之前，还包括：
基于所述货单中各个货物的尺寸信息，对每个所述货单中各个货物进行分类处理，得到每个所述货单中的第一货物和第二货物；
基于各个所述第一货物的货物信息，生成各个所述第一货物的三维模型，并基于所述第二货物的货物信息，生成各个所述第二货物的三维模型；
基于预设货物摆放规则，对每个所述货单中各个第一货物的三维模型进行摆放，确定每个所述货单中第一货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积；
基于所述预设货物摆放规则，对每个所述货单中各个第二货物的三维模型进行摆放，确定每个所述货单中第二货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积。
7.一种货物配载装置，其特征在于，包括：
生成模块，用于基于每个货单中各个货物的三维模型在不同摆放方式下的货物总体积，生成每个所述货单的货物在目标货物摆放方式下的货物摆放模型；所述目标货物摆放方式为所述不同摆放方式中，所述货物总体积最大的摆放方式；所述货物的三维模型是基于所述货物的货物信息生成的；
处理模块，用于基于各个货柜的体积和每个所述货单在所述目标货物摆放方式下的货物总体积，确定每个所述货单对应装配的货柜；
配载模块，用于以所述货柜中货物总重量的重心处于所述货柜的重心范围内为目标，对每个所述货柜的三维模型中各个所述货单对应的所述货物摆放模型进行配载优化计算，以根据计算结果，确定目标货物配载方案。
8.根据权利要求7所述的货物配载装置，其特征在于，所述配载模块，还包括：
调整子模块，用于基于所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的第一重心，对每个所述货物摆放模型进行不同摆放方式的调整，计算所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个第二重心；
计算子模块，用于对所述货柜的三维模型中的各个所述货物摆放模型在不同摆放方式下的多个所述第二重心与所述货柜的三维模型的第三重心进行重心平衡计算，确定每个所述货柜的三维模型中各个所述货物摆放模型的目标货单摆放方式；
处理子模块，用于基于每个所述货柜的三维模型中对应的所述目标货单摆放方式和所述目标货单摆放方式下的各个所述货物摆放模型中货物的目标货物摆放方式，确定目标货物配载方案。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述货物配载方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述货物配载方法。
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