CN115600763A - 一种航空货运装箱与配载的方法、系统及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种航空货运装箱与配载的方法、系统及装置，涉及航空运输技术领域，方法包括基于货物信息、集装器信息、可用货舱位置及航空器的机型数据，通过对规划模型进行寻优计算，求解得到各个货物在所述航空器的装载位置。本方案将货物的装箱与配载这两个过程进行统筹规划，可快速合理地解决航空货运装载规划问题，提高了运输效率及效益，并通过约束条件兼顾控制飞机重心平衡，从而减小了飞行阻力及油耗，降低航油成本，同时提升了飞行安全可靠性。

Description

一种航空货运装箱与配载的方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及计算机辅助设计及航空运输技术领域，尤其是涉及一种航空货运装箱与配载的方法、系统及装置。
背景技术
目前，航空货运业主要面临的难题之一是如何科学地装载货物，以确保飞行安全和盈利。但由于航空货物的装载受到大量操作和安全约束，使得规划装载计划变得极为复杂。而且，规划大多由人工完成，费时费力，且规划质量很不稳定。
众所周知，航空货物运输主要分为两种途径：一种是利用客机的腹舱运输散货；另一种是利用专用货机进行运输。货机运输的装货过程主要分为两个阶段：阶段1、把货物装入到集装器；阶段2、把集装器配载到货机货舱。其中，所述阶段1是指将货物装入到若干集装器内，同时满足每个集装器的最大载重量、尺寸等约束；所述阶段2是指在具体的一架飞机中，将集装器分配到若干货舱内，同时满足每个货舱的最大载重量、重心平衡等约束。
现场装箱过程中，货物往往通过传送带运送至装箱作业处，操作员需要根据当前集装器内的装箱情况，从传送带上的若干货物中快速选择一个合适大小的货物放入到当前集装器内。这种装箱方式的决策时间短，操作员没有充足时间思考最优装箱方案，完全依赖操作员的操作经验及主观判断，导致装箱方案并非最佳方案。
此外，装箱与配载过程当前是割裂进行的。装箱过程只满足集装器的各种限制要求，而没有与配载相结合，不能很好地兼顾后续配载，致使后续对配载方案进行优化的困难增大，并间接导致燃油消耗增多，甚至威胁飞行安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航空货运装箱与配载的方法、系统及装置，以解决现有技术中存在的至少一种上述技术问题。
第一方面，为解决上述技术问题，本发明提供的航空货运装箱与配载的方法，包括基于货物信息、集装器信息、可用货舱位置及航空器的机型数据，通过对规划模型进行寻优计算，求解得到各个货物在所述航空器的装载位置。
所述货物信息包括货物数量、货物重量及货物体积等；
所述集装器信息包括集装器数量、集装器载重、集装器重量及集装器体积等；
所述可用货舱位置为允许装载所述货物的若干个空余货舱位置；
所述机型数据包括货舱数量、货舱载重、货舱的平衡力臂及左右两侧允许的最大重量差等。
所述规划模型包括决策变量、目标函数和约束条件：
所述决策变量为某个货物装载至某个货舱位置时的赋值，所述货舱位置为已在货舱平面中预先划分并标记的矩形范围。
在一种可能的实施方式中，所述规划模型是0-1整数规划模型，便于进行统计计算。
在一种可能的实施方式中，所述决策变量可定义为Sik，公式表示如下：
Figure BDA0003940430960000031
Figure BDA0003940430960000032
其中，Ncomp表示货舱数量；
所述目标函数包括最大化有效载荷及最小化重心偏离量；
所述有效载荷是指货物装载至货舱中的总重量；
所述重心偏离量是指目标重心与实际重心差值的绝对值；
在一种可能的实施方式中，所述目标函数的具体公式表示如下：
最大化有效载荷的公式为：
Figure BDA0003940430960000033
其中，wi表示货物i的重量；
最小化重心偏离量的公式为：minZ2＝|CGtagret-CGTOW|；
其中，
Figure BDA0003940430960000034
CGtarget表示目标重心；
其中，起飞重量平衡力臂
Figure BDA0003940430960000035
MAC表示平均空气动力弦；LEMAC表示前缘；
其中，起飞后的力矩可以表示为：
Figure BDA0003940430960000036
其中，OEW表示运营空机重量；BAOEW表示运营空机重量的平衡力臂；TOF表示起飞燃油重量；BATOF表示起飞燃油重量的平衡力臂；sik为0-1变量，表示第i个货物装入第k个货舱位置则为1，否则为0；Xk表示第k个货舱位置的平衡力臂。
在一种可能的实施方式中，所述约束条件包括：货物分配限制、位置重量及体积限制、横侧不平衡装载限制、主货舱不对称装载限制、最大允许载荷限制及力矩限制：
其中，所述货物分配限制包括：
每个货物最多装载至一个货舱位置：
Figure BDA0003940430960000041
每个货舱位置至少有一个货物：
Figure BDA0003940430960000042
其中，p表示可用的货舱集合；
所述位置重量及体积限制包括：
装载货物的总重量不超过所在货舱位置的最大重量限制：
Figure BDA0003940430960000043
其中，MaxWk表示货舱位置k的最大货物重量；I表示可用的货物集合；
装载货物的总体积不超过所在集装器的体积限制：
Figure BDA0003940430960000044
其中，V表示集装器装载的最大货物体积；
所述横侧不平衡装载限制为：
|WLeft-WRight|≤min{aLatTOW·TOW+bLatTOW,aLatLW·LW+bLatLW}；
其中，WLeft表示飞机左侧装载的货物总重量；WRight表示飞机右侧装载的货物总重量；TOW表示起飞重量；LW表示着陆重量；aLatTOW、aLatLW、bLatTOW及bLatLW均为相应系数；
通过简单的数学推导，还可以将上述公式分列为如下4个公式：
Figure BDA0003940430960000051
Figure BDA0003940430960000052
Figure BDA0003940430960000053
Figure BDA0003940430960000054
其中，TripF表示航程燃油重量。
所述主货舱不对称装载限制包括并排放置在主货舱左右两侧的货物重量必须满足不对称线性载荷的限制，具体公式如下：
Figure BDA0003940430960000055
Figure BDA0003940430960000056
其中，aunsym与bunsym均是常量，(kL,kR)∈SP指一对并排的货舱位置，
Figure BDA0003940430960000057
表示主货舱左侧的货物总重量；
Figure BDA0003940430960000058
表示主货舱右侧的货物总重量；
具体到货舱位置，则上述公式可以分别表示为：
Figure BDA0003940430960000059
Figure BDA00039404309600000510
所述最大允许载荷限制的公式可以为：
Figure BDA00039404309600000511
其中，MPL表示最大业载；
且MPL＝min{MTOW-OEW-TOF,MLW-OEW-(TOF-TripF),MZFW-OEW}；
其中，MTOW表示最大起飞重量；MLW表示最大着陆重量；MZFW表示最大无油重量。
所述力矩限制的公式可以为:
Figure BDA0003940430960000061
Figure BDA0003940430960000062
Figure BDA0003940430960000063
Figure BDA0003940430960000064
其中，Wfuel表示燃油重量；XLB表示装载后最小重心位置；XOEW表示空机的重心位置；Xfuel表示燃油重心位置；XUB表示装载后最大重心位置；XLW表示着陆重量重心位置。
在一种可能的实施例中，所述寻优计算的方法是通过寻优算法，例如Gurobi求解器进行寻优求解计算，所述Gurobi属于现有技术，可以快速、简便地求解线性规划、混合整数规划等问题。
在一种可能的实施例中，所述集装器数量与所述货舱数量相同，且每个集装器对应一个货舱，这样可以看作将货物直接装入货舱，相比于将货物先装入集装器，再将集装器装入货舱的方案，这种方式减少了变量数量，有利于简化规划模型，提升运算速度。
进一步地，所述集装器由模块化集装板组成，例如PMC集装板，用于根据货舱面积进行灵活拼接布设，从而充分利用货舱面积。
第二方面，基于同样的发明构思，本发明还提供了一种航空货运装箱与配载的系统，所述系统包括：数据接收模块，数据处理模块及数据生成模块；
所述数据接收模块，用于接收货物信息、集装器信息、可用货舱位置及航空器的机型数据；
所述数据处理模块，基于所述货物信息、集装器信息、可用货舱位置及航空器的机型数据，通过对规划模型进行寻优计算，得到各个货物在所述航空器的装载位置；
所述数据生成模块，用于输出各个货物的装载位置。
第三方面，基于同样的发明构思，本发明还提供了一种航空货运装箱与配载的装置，包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令及数据；所述处理器用于调用所述存储器中的指令及数据，用于执行上述的航空货运装箱与配载的方法；所述总线连接各功能部件之间传送信息。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的航空货运装箱与配载的方法、系统及装置，将装箱与配载这两个过程进行统筹规划，可快速合理地解决航空货运装载规划问题，提高了运输效率及效益，并通过约束条件兼顾控制飞机重心平衡，从而减小飞行阻力及油耗，降低航油成本，提升安全可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的航空货运装箱与配载的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的B777F机型的平衡力臂示意图；
图3为本发明实施例提供的B777F机型的主货舱的货舱位置编码布局图；
图4为本发明实施例提供的B777F机型的前下货舱和后下货舱的货舱位置编码布局图；
图5为本发明实施例提供的航空货运装箱与配载的系统图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
如图1所示，本实施例提供的一种航空货运装箱与配载的方法，包括如下步骤：
步骤1、采集货物信息、集装器信息、可用货舱位置及航空器的机型数据；
步骤2、基于所述货物信息、所述集装器信息、所述可用货舱位置及所述航空器的机型数据，通过对规划模型进行寻优计算，得到各个货物在所述航空器的装载位置；
步骤3、基于所述各个货物在所述航空器的装载位置，输出航空货运装箱与配载规划方案。
其中，所述货物信息包括货物数量、货物重量及货物体积；
所述集装器信息包括集装器数量、集装器载重、集装器重量及集装器体积等；
所述可用货舱位置为允许装载所述货物的若干个空余货舱位置；
所述机型数据包括货舱数量、货舱载重、货舱的平衡力臂及左右两侧允许的最大重量差等。
所述规划模型包括决策变量、目标函数和约束条件：
所述决策变量为某个货物装载至某个货舱位置时的赋值，所述货舱位置为已在货舱平面中预先划分并标记的矩形范围。
进一步地，所述规划模型是0-1整数规划模型，便于进行统计计算。
进一步地，所述决策变量可定义为Sik，公式表示如下：
Figure BDA0003940430960000091
Figure BDA0003940430960000092
其中，Ncomp表示货舱数量。
进一步地，所述目标函数包括最大化有效载荷及最小化重心偏离量；
所述有效载荷是指货物装载至货舱中的总重量；
所述重心偏离量是指目标重心与实际重心差值的绝对值。
进一步地，所述目标函数的具体公式表示如下：
最大化有效载荷的公式为：
Figure BDA0003940430960000101
其中，wi表示货物i的重量；
最小化重心偏离量的公式为：minZ2＝|CGtagret-CGTOW|；
其中，
Figure BDA0003940430960000102
CGtarget表示目标重心；
其中，起飞重量平衡力臂
Figure BDA0003940430960000103
MAC表示平均空气动力弦；LEMAC表示前缘；
其中，起飞后的力矩可以表示为：
Figure BDA0003940430960000104
其中，OEW表示运营空机重量；BAOEW表示运营空机重量的平衡力臂；TOF表示起飞燃油重量；BATOF表示起飞燃油重量的平衡力臂；sik为0-1变量，表示第i个货物装入第k个货舱位置则为1，否则为0；Xk表示第k个货舱位置的平衡力臂。
进一步地，所述约束条件包括：货物分配限制、位置重量及体积限制、横侧不平衡装载限制、主货舱不对称装载限制、最大允许载荷限制及力矩限制等。
优选的，所述货物分配限制包括：
每个货物最多装载至一个货舱位置：
Figure BDA0003940430960000111
每个货舱位置至少有一个货物：
Figure BDA0003940430960000112
其中，P表示可用的货舱集合。
优选的，所述位置重量及体积限制包括：
装载货物的总重量不超过所在货舱位置的最大重量限制：
Figure BDA0003940430960000113
其中，MAxWk表示货舱位置k的最大货物重量；I表示可用的货物集合；
装载货物的总体积不超过所在集装器的体积限制：
Figure BDA0003940430960000114
其中，V表示集装器装载的最大货物体积。
优选的，所述横侧不平衡装载限制的公式可以表示为：
|WLeft-WRight|≤min{aLatTOW·TOW+bLatTOW,aLatLW·LW+bLatLW}；
其中，WLeft表示飞机左侧装载的货物总重量；WRight表示飞机右侧装载的货物总重量；TOW表示起飞重量；LW表示着陆重量；aLatTOW、aLatLW、bLatTOW及bLatLW均为相应系数；
通过简单的数学推导，还可以将上述公式分列为如下4个公式：
Figure BDA0003940430960000115
Figure BDA0003940430960000116
Figure BDA0003940430960000117
Figure BDA0003940430960000121
其中，TripF表示航程燃油重量。
优选的，所述主货舱不对称装载限制包括并排放置在主货舱左右两侧的货物重量必须满足不对称线性载荷的限制，具体公式如下：
Figure BDA0003940430960000122
Figure BDA0003940430960000123
其中，aunsym与bunsym均是常量，(kL,kR)∈SP指一对并排的货舱位置，
Figure BDA0003940430960000124
表示主货舱左侧的货物总重量；
Figure BDA0003940430960000125
表示主货舱右侧的货物总重量；
具体到货舱位置，则上述公式可以分别表示为：
Figure BDA0003940430960000126
Figure BDA0003940430960000127
优选的，所述最大允许载荷限制的公式可以为：
Figure BDA0003940430960000128
其中，MPL表示最大业载；
且MPL＝min{MTOW-OEW-TOF,MLW-OEW-(TOF-TripF),MZFW-OEW}；
其中，MTOW表示最大起飞重量；MZFW表示最大无油重量。
优选的，所述力矩限制的公式可以为:
Figure BDA0003940430960000129
Figure BDA00039404309600001210
Figure BDA0003940430960000131
Figure BDA0003940430960000132
其中，Wfuel表示燃油重量；XLB表示装载后最小重心位置；XOEW表示空机的重心位置；Wfuel表示燃油重心位置；XUB表示装载后最大重心位置；XLW表示着陆重量重心位置。
进一步地，所述寻优计算的方法是通过例如Gurobi求解器等本领域公知的寻优算法进行寻优求解计算，所述Gurobi属于现有技术，可以快速、简便地求解线性规划、混合整数规划等问题。
进一步地，所述集装器数量与所述货舱数量相同，且每个集装器对应一个货舱，这样可以看作将货物直接装入货舱，相比于将货物先装入集装器，再将集装器装入货舱的方案，这种方式减少了变量数量，有利于简化规划模型，提升运算速度。
进一步地，所述集装器由模块化集装板组成，例如PMC集装板，用于根据货舱面积进行灵活拼接布设，从而充分利用货舱面积。
实施例一：
具体以B777F机型的货机为例进行求解计算：
该机型的机型数据可通过查阅该机型的载重配平手册、载重配平单以及飞行计划等信息进行获取，举例如下：
1.B777F机型的载重平衡数据如下表：
Figure BDA0003940430960000133
Figure BDA0003940430960000141
2.B777F机型还包括主货舱与下货舱联合重量限制表(表一)、上下舱对应关系表(表二)、横侧不平衡限制表(表三)、货舱最大载荷及重心位置表(表四)等表格，依据这些表格，经查找或简便计算，可进一步求得货舱数量、货舱载重、货舱的平衡力臂及左右两侧允许的最大重量差等所需参数：
表一：
Figure BDA0003940430960000142
表二：
Figure BDA0003940430960000143
Figure BDA0003940430960000151
表三：
Lateral Wt Takeoff Wt Landing Wt
0 260815
781 347451 260608
5000 345491 259496
10000 343168 258177
15000 340845 256858
20000 338522 255539
25000 336199 254220
30000 333876 252902
35000 331553 251583
40000 329230 250264
45000 326907 248945
45400 326722 248840
表四：
Figure BDA0003940430960000152
Figure BDA0003940430960000161
其中，重心是指飞机的重力着力点，所述重力着力点所在的位置为重心位置。重心位置在载重平衡工作中通常以平均空气动力弦的百分比(MAC％)表示。飞机的重心位置取决于各类载荷在沿机身方向上的装载分布，除了在重心位置上的载荷外，飞机上任何其他部位的载荷变化都会影响重心位置，并且重心位置总是向载荷增大的方向移动。
平衡力臂基准点在飞机机鼻前92.5英寸，B777F机型的平衡力臂等同于机身站位(B.S.)，如图2所示，尺寸单位为英寸。
B777F机型的主货舱货舱位置编码布局，如图3所示。
B777F机型的前下货舱和后下货舱的货舱位置编码布局，如图4所示。
对于B777F机型的主货舱与下货舱联合重量限制表(表一)及B777F机型的上下舱对应关系表(表二)的使用方法，具体来讲，如果22P货舱位置的装载重量为1500千克,小于主货舱与下货舱联合重量限制表(表一)中的最小值2438千克,则不需要根据上下舱对应关系表(表二)检查22P对应的主货舱D区域的重量。如果11P至42P货舱位置的装载重量超过基本重量限制,则需要根据上下舱对应关系表(表二)进行检查,例如22P货舱位置处装载重量为2500千克,根据上下舱对应关系,应选主舱D区域重量值5800千克，再用主货舱与下货舱联合重量限制表(表一)进行检查，因该表中未列5800千克，依据经验可往上选取6000千克，则对应下舱的载重限制为4098千克，大于实际装载重量2500千克，联合检查通过。
对于B777F机型的横侧不平衡限制表(表三)的使用方法，具体来讲，所述横侧平衡限制是指装载在飞机货舱内左侧与右侧的货物重量之间的绝对差额必须满足此表的限制，即主货舱A至Р位置两侧装载、下货舱两侧装载时，按照此表计算左右重量的绝对差额，此差额不能超过根据飞机实际起飞重量或落地重量查得的左右允许限制额。例如起飞重量347451千克，着陆重量260608千克，则当主货舱A至Р货舱位置两侧装载、下货舱两侧装载时，按照此表查询左右重量的绝对差额不能超过781千克。
假设15个算例，每个算例均使用37个集装器，且集装器的数量与货舱的数量相等。
假设货物信息如下表所示：
Figure BDA0003940430960000171
Figure BDA0003940430960000181
假设集装器信息如下：采用PMC集装板，单个所述PMC集装板的参数为：最大重量：6804千克；长度318厘米；宽度244厘米；高度163厘米。
预设目标重心CGtarget＝28％MAC。
将上述参数及约束条件输入至本发明的规划模型，基于Python语言平台，调用Gurobi求解器进行求解，得到所述规划模型的计算结果如下表所示：
Figure BDA0003940430960000182
由上表可见，通过本方案规划模型求解后：
第1～第10个算例中，求解总重量与预设总重量相等，故可以将所有货物完全规划至货舱；
第11～第15个算例，求解总总量略小于预设总重量，故可以将绝大部分货物规划至货舱；
经对各个算例的求解时间求平均值，可得平均求解时间仅为3.53秒；
经对各个算例的求解重心偏移量％MAC求平均值，可得平均重心偏移量仅为1.035％，符合航空公司的实际要求；
上述结果证明，采用本发明实施例方案，可在较短时间内获得较好的解，从而得到优化后的货物装箱与配载规划方案。
另一方面，如图5所示，基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种航空货运装箱与配载的系统，所述系统包括：数据接收模块，数据处理模块及数据生成模块；
所述数据接收模块，用于接收货物信息、集装器信息、可用货舱位置及航空器的机型数据；
所述数据处理模块，基于所述货物信息、集装器信息、可用货舱位置及航空器的机型数据，通过对规划模型进行寻优计算，得到各个货物在所述航空器的装载位置；
所述数据生成模块，用于输出各个货物的装载位置。
又一方面，基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种航空货运装箱与配载的装置，包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令及数据；所述处理器用于调用所述存储器中的指令及数据，用于执行上述的航空货运装箱与配载的方法；所述总线连接各功能部件之间传送信息。
本方案在又一种实施方式下，还可以通过设备的方式来实现，该设备可以包括执行上述各个实施方式中各个或几个步骤的相应模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本方案中的方法实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其它实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。
该设备可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线将包括一个或多个处理器、存储器和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其它电路连接。
总线可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，ExtendedIndustry Standard Component)总线等，总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
综上所述，本发明实施例提供的航空货运装箱与配载的方法、系统及装置，可以将装箱与配载这两个过程进行统筹规划，可快速、科学地解决航空货运装载规划难题，显著提高了运输效率及效益，并通过约束条件及预设目标值兼顾控制飞机重心平衡，从而有效减小飞行阻力及油耗，降低航油成本，同时提升了安全可靠性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种航空货运装箱与配载的方法，其特征在于，包括基于货物信息、集装器信息、可用货舱位置及航空器的机型数据，通过对规划模型进行寻优计算，求解得到各个货物在所述航空器的装载位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述货物信息包括货物数量、货物重量及货物体积；所述集装器信息包括集装器数量、集装器载重、集装器重量及集装器体积；所述可用货舱位置为允许装载所述货物的若干个空余货舱位置；所述机型数据包括货舱数量、货舱载重、货舱的平衡力臂及左右两侧允许的最大重量差。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述规划模型包括决策变量、目标函数和约束条件：
所述决策变量为某个货物装载至某个货舱位置时的赋值，所述货舱位置为已在货舱平面中预先划分并标记的矩形范围；
所述目标函数包括最大化有效载荷及最小化重心偏离量；所述有效载荷是指货物装载至货舱中的总重量；所述重心偏离量是指目标重心与实际重心差值的绝对值；
所述约束条件包括：货物分配限制、位置重量及体积限制、横侧不平衡装载限制、主货舱不对称装载限制、最大允许载荷限制及力矩限制。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述货物分配限制包括：每个货物最多装载至一个货舱位置；每个货舱位置至少有一个货物。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述位置重量及体积限制包括：装载货物的总重量不超过所在货舱位置的最大重量限制；装载货物的总体积不超过所在集装器的体积限制。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主货舱不对称装载限制包括并排放置在主货舱左右两侧的货物重量必须满足不对称线性载荷的限制。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述集装器数量与所述货舱数量相同，且每个集装器对应一个货舱。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述集装器由模块化集装板组成。
9.一种航空货运装箱与配载的系统，其特征在于，包括：数据接收模块，数据处理模块及数据生成模块；
所述数据接收模块，用于接收货物信息、集装器信息、可用货舱位置及航空器的机型数据；
所述数据处理模块，基于所述货物信息、所述集装器信息、所述可用货舱位置及所述航空器的机型数据，通过对规划模型进行寻优计算，得到各个货物在所述航空器的装载位置；
所述数据生成模块，用于输出各个货物的装载位置。
10.一种航空货运装箱与配载的装置，其特征在于，包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令及数据；所述处理器用于调用所述存储器中的指令及数据，用于执行如权利要求1～8任一所述的方法；所述总线连接各功能部件之间传送信息。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117635023A (zh) * 2023-12-11 2024-03-01 北京交通大学 一种机场货站的收角/飘板航空集装器的装载服务方法

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