CN116341243A - 物品装载方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

物品装载方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116341243A CN202310293898.5A CN202310293898A CN116341243A CN 116341243 A CN116341243 A CN 116341243A CN 202310293898 A CN202310293898 A CN 202310293898A CN 116341243 A CN116341243 A CN 116341243A
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段朝义
滕铁军
喻强
魏迅
秦一恒
孙庆伟
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Beijing Hezhong Weiqi Technology Co ltd
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Beijing Hezhong Weiqi Technology Co ltd
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    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Abstract

本申请是关于一种物品装载方法、电子设备及存储介质。该物品装载方法包括：获取装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息；基于装载空间尺寸和/或物品规格信息建立三维空间模型；根据物品规格信息将各种待装载物品进行排序，得到待装载物品种类序列；基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中。本申请提供的方案，能够提升空间利用率，提高物品装载效率，提升运输效率，降低运输成本。

Description

物品装载方法、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及运输技术领域，尤其涉及物品装载方法、电子设备及存储介质。
背景技术
三维装车问题是指将不同尺寸的物体摆在具有一定容积的容器内，以获得装载最佳效益。在物品装车时，需要根据配货要求，同时考虑配送货物的质量和体积的差异、车辆的载重和容积的限制以及是否可倒放，叠放等约束条件。在货物的总体积小于车厢的总体积的情况下，如何最大化利用车厢的空间，获取最佳的摆放方案是亟需进行研究的问题。
现有技术力求最大化利用车厢空间的求解过程中，难免会对于局部最优解的优化略有遗漏，例如并未考虑最优物品装载顺序，或者物品摆放方向，又或者物品相对位置的分布等，从而造成在实际运用的场景中，仍可能会出现存在物品间空间空缺的情况，降低物品装载效率。
因此，需要提供一种物品装载方法，以能够提升空间利用率，提高物品装载效率，提升运输效率，降低运输成本。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种物品装载方法、电子设备及存储介质，该物品装载方法，能够提升空间利用率，提高物品装载效率，提升运输效率，降低运输成本。
本申请第一方面提供一种物品装载方法，包括：
获取装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息；
基于装载空间尺寸和/或物品规格信息建立三维空间模型；
根据物品规格信息将各种待装载物品进行排序，得到待装载物品种类序列；
基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中。
在一种实施方式中，基于装载空间尺寸和/或物品规格信息建立三维空间模型，包括：
以装载空间的长度方向和/或各种待装载物品的长度方向作为三维空间模型的X方向，并以装载空间的长度作为X方向的长度；
以装载空间的宽度方向和/或各种待装载物品的宽度方向作为三维空间模型的Z方向，并以装载空间的宽度作为Z方向的长度；
以装载空间的高度方向和/或各种待装载物品的高度方向作为三维空间模型的Y方向，并以装载空间的高度作为Y方向的长度；
基于X方向、X方向的长度、Z方向、Z方向的长度、Y方向以及Y方向的长度建立三维空间模型。
在一种实施方式中，根据物品规格信息将各种待装载物品进行排序，包括：
根据各种待装载物品分别对应的物品规格信息，分别确定各种待装载物品的体积；
根据各种待装载物品的体积，按照体积递减顺序对各种待装载物品进行排序。
在一种实施方式中，基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中，包括：
S1：在待装载物品种类序列中确定体积最大的物品种类作为当前装载种类；
S2：将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至三维空间模型中，并在每次添加后均基于装载空间尺寸以及已添加物品的物品规格信息确定三维空间模型的剩余空间，剩余空间由X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间构成；
S3：直至X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间均小于当前装载种类对应的物品体积，或者当前装载种类对应的待装载物品添加完毕，则在待装载物品种类序列中剔除当前装载种类，得到更新的待装载物品种类序列；
执行S1至S3，直至X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间均小于待装载物品种类序列中体积最小的物品种类的体积，或者各种待装载物品均添加完毕，则停止将待装载物品添加至三维空间模型中。
在一种实施方式中，待装载物品为长方体，物品规格信息包括物品长度、物品宽度以及物品高度；
将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至三维空间模型中，并基于装载空间尺寸以及已添加物品的物品规格信息确定三维空间模型的剩余空间，包括：
将当前装载种类对应的待装载物品按照预设添加空间优先级逐一添加至三维空间模型中；预设添加空间优先级为Z方向空间的添加优先级高于Y方向空间的添加优先级，Y方向空间的添加优先级高于X方向空间的添加优先级；
在每次添加后均基于装载空间尺寸以及已添加物品的物品规格信息确定三维空间模型的剩余空间，其中，剩余空间的X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间的确定方式为：
将当前添加的待装载物品的物品长度作为Z方向空间的长度，将当前添加的待装载物品与三维空间模型的长边侧面之间的距离作为Z方向空间的宽度，将当前添加的待装载物品的物品高度作为Z方向空间的高度，形成Z方向空间；
将当前添加的待装载物品的物品长度作为Y方向空间的长度，将三维空间模型的宽度作为Y方向空间的宽度，将当前添加的待装载物品的顶部表面与三维空间模型的空间顶部之间的距离作为Y方向空间的高度，形成Y方向空间；
将当前添加的待装载物品与三维空间模型的宽边侧面之间的距离作为X方向空间的长度，将三维空间模型的宽度作为X方向空间的宽度，将三维空间模型的高度作为X方向空间的高度，形成X方向空间。
在一种实施方式中，将当前装载种类对应的待装载物品按照预设添加空间优先级逐一添加至三维空间模型中，包括：
若当前装载种类为待装载物品种类序列中体积最大的物品种类，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品作为首个装载物品；
将首个装载物品按照预设摆放方向添加于三维空间模型的原点位置，使得首个装载物品的底部顶角位于原点位置；并且生成首个装载物品对应的摆放位置标签；
基于装载空间尺寸以及首个装载物品的物品规格信息确定剩余空间；
判断Z方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积，若是，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品添加至Z方向空间中，并紧贴上一个添加的物品；
若否，则判断Y方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积，若是，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品添加至Y方向空间中，并紧贴已添加物品以及三维空间模型的长边侧面；
若否，则判断X方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积，若是，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品添加至X方向空间的底面，并紧贴已添加物品以及三维空间模型的长边侧面；
并且生成当前装载种类对应的每一待装载物品分别对应的摆放位置标签。
在一种实施方式中，判断Y方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积之前，还包括：
根据物品装载约束信息确定当前装载种类对应的待装载物品是否允许叠放；
若允许，则执行判断Y方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积的步骤；
若不允许，则执行判断X方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积的步骤。
在一种实施方式中，将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至三维空间模型中之前，包括：
基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息进行尺寸判断处理，尺寸判断处理具体包括：
判断当前装载种类对应的待装载物品的物品长度是否大于三维空间模型的长度；
判断当前装载种类对应的待装载物品的物品宽度是否大于三维空间模型的宽度；以及
判断当前装载种类对应的待装载物品的物品高度是否大于三维空间模型的高度；
若判断结果为当前装载种类对应的待装载物品的物品长度大于三维空间模型的长度、当前装载种类对应的待装载物品的物品宽度大于三维空间模型的宽度以及当前装载种类对应的待装载物品的物品高度大于三维空间模型的高度中的至少一项，则根据物品装载约束信息确定当前装载种类对应的待装载物品的摆放方向是否允许由预设摆放方向切换为协调摆放方向；
若允许，则按照协调摆放方向将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至三维空间模型中。
在一种实施方式中，停止将待装载物品添加至三维空间模型中之前，还包括：
确定已添加物品与空间顶部的余留高度；
在未添加至三维空间模型中的剩余物品中确定是否存在物品高度小于余留高度的余留待装载物品；
若存在，则基于三维空间模型的长度、三维空间模型的宽度以及余留高度构建Y方向余留空间；
将余留待装载物品逐一添加至Y方向余留空间中，直至Y方向余留空间的体积小于余留待装载物品的体积。
在一种实施方式中，基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中之后，还包括：
确定已添加物品的总体积；
基于三维空间模型的空间体积以及已添加物品的总体积确定装载率；
若装载率低于预设装载率阈值，则将当前装载空间更新为装载空间尺寸小于当前装载空间的装载空间。
本申请第二方面提供一种电子设备，包括：
处理器；以及
存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。
本申请第三方面提供一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过获取装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，基于装载空间尺寸和/或物品规格信息建立三维空间模型，根据物品规格信息将各种待装载物品进行排序，得到待装载物品种类序列，基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中，从而能够在三维空间模型模拟出实际装载情况，形成最优装载策略，为实际装载的进程提供指导作用，能够有效提升空间利用率，提高物品装载效率，提升运输效率，降低运输成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
图1是本申请实施例示出的物品装载方法的流程示意图之一；
图2是本申请实施例示出的物品装载方法的流程示意图之二；
图3是本申请实施例示出的物品装载方法的流程示意图之三；
图4是本申请实施例示出的物品装载方法中，剩余空间的空间划分示意图；
图5是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图描述实施例。应当理解，为了说明的简单和清楚，在认为合适的情况下，可以在附图中重复附图标记以指示对应或类似的元件。另外，本申请阐述了许多具体细节以便提供对本文所述实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文描述的实施例。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、过程和组件，以免模糊本文描述的实施例。而且，该描述不应被视为限制本文描述的实施例的范围。
在物品装车时，需要根据配货要求，同时考虑配送货物的质量和体积的差异、车辆的载重和容积的限制以及是否可倒放，叠放等约束条件。在货物的总体积小于车厢的总体积的情况下，如何最大化利用车厢的空间，获取最佳的摆放方案是亟需进行研究的问题。现有技术力求最大化利用车厢空间的求解过程中，难免会对于局部最优解的优化略有遗漏，例如并未考虑最优物品装载顺序，或者物品摆放方向，又或者物品相对位置的分布等，从而造成在实际运用的场景中，仍可能会出现存在物品间空间空缺的情况，降低物品装载效率。因此，需要提供一种物品装载方法，以能够提升空间利用率，提高物品装载效率，提升运输效率，降低运输成本。
针对上述问题，本申请实施例提供一种物品装载方法，能够有效提升空间利用率，提高物品装载效率，提升运输效率，降低运输成本。
以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。
图1是本申请实施例示出的物品装载方法的流程示意图之一。请参阅图1，本申请实施例示出的物品装载方法可以包括：
在步骤101中，获取装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息。
装载空间尺寸是指装载空间的尺寸数据，在本申请实施例中，装载空间可以是指货运车辆的车厢，也可以是海运轮船上的集装箱，还可以是空运飞机中的空运仓，可以理解的是，在实际应用中，装载空间的形式可以是多样的，需根据实际应用情况而定，此处不作唯一限定。这些种种的装载空间多数都是立方体或者是长方体，装载空间尺寸可以包含但不限于装载空间的长度、宽度以及高度。
待装载物品是指等待装载至装载空间之中的物品，其可以是一些需要运输的货物或者物资，例如是光缆卡具、光缆耐张串和光缆悬垂串等电网物资，此处不作唯一限定。因此待装载物品可以是多种的，在实际应用中，由于会对待装载物品进行装箱打包，因此待装载物品的外形可以是长方体或者是立方体，从而各种待装载物品分别对应的物品规格信息是指各种待装载物品分别对应的物品长度、物品宽度和物品高度。可以理解的是，待装载物品的外形可以是多样的，在实际应用中，需根据实际应用情况而定，此处不作唯一限定。
物品装载约束信息是包括对于物品是否允许侧放或倒放的约束，以及对于物品是否允许堆叠放置的约束等等，例如是一些易受损、易形变或者重量较大的物品，则是不允许叠放的，以免造成物品的损坏。因此，每种不同的待装载物品都会对应着不一样的物品装载约束信息，其中，某些待装载物品对应的物品装载约束信息可以是无约束，在实际应用中，需根据实际应用情况而定，此处不作唯一限定。
在步骤102中，基于装载空间尺寸和/或物品规格信息建立三维空间模型。
在本申请实施例中，以装载空间的长度方向和/或各种待装载物品的长度方向作为三维空间模型的X方向，并以装载空间的长度作为X方向的长度；以装载空间的宽度方向和/或各种待装载物品的宽度方向作为三维空间模型的Z方向，并以装载空间的宽度作为Z方向的长度；以装载空间的高度方向和/或各种待装载物品的高度方向作为三维空间模型的Y方向，并以装载空间的高度作为Y方向的长度；基于X方向、X方向的长度、Z方向、Z方向的长度、Y方向以及Y方向的长度建立三维空间模型。可以理解的是，该三维空间模型可以视为模拟装载空间的，长度为装载空间的长度、宽度为装载空间的宽度、高度为装载空间的高度的长方体。
在步骤103中，根据物品规格信息将各种待装载物品进行排序，得到待装载物品种类序列。
在本申请实施例中，可以根据各种待装载物品分别对应的物品规格信息，分别确定各种待装载物品的体积，然后根据各种待装载物品的体积，按照体积递减顺序或者体积递增顺序对各种待装载物品进行排序，在本申请实施例中，可以优选采用体积递减顺序来对各种待装载物品进行排序，从而得到待装载物品种类序列。可以理解的是，在实际应用中，还可以根据各种待装载物品分别对应的物品规格信息，分别确定各种待装载物品的投影面积等，进而再根据所得数据来形成待装载物品种类序列，此处不作唯一限定。也可以理解的是，采用递增顺序或者递减顺序对各种待装载物品进行排序需根据实际应用情况而定，此处不作唯一限定。
在步骤104中，基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中。
在本申请实施例中，考虑了各种待装载物品的摆放次序，同种货物尽量摆放完成后，再摆放下一种货物。同时，也考虑了根据装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息来调整各种待装载物品的摆放方向。可以理解的是，各种待装载物品在最初会规定一个正放摆放的摆放方向，即是待装载物品的长边与装载空间的长边平行，待装载物品的宽边与装载空间的宽边平行，待装载物品的高与装载空间的高平行，但是在某种特殊情况下，例如是车厢尺寸范围的限制，则需要根据物品装载约束信息来确定是否可以调整各种待装载物品的摆放方向，例如侧向摆放、倒向摆放等，其中，侧向摆放是指将待装载物品的宽边视为长边，将待装载物品的长边视为宽边，高度保持不变之后再正放摆放，倒向摆放是指本来待装载物品的底面旋转成为侧面来进行摆放，以能够尽可能地最大化利用装载空间。
通过获取装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，基于装载空间尺寸和/或物品规格信息建立三维空间模型，根据物品规格信息将各种待装载物品进行排序，得到待装载物品种类序列，基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中，从而能够在三维空间模型模拟出实际装载情况，形成最优装载策略，为实际装载的进程提供指导作用，能够有效提升空间利用率，提高物品装载效率，提升运输效率，降低运输成本。
在一些实施例中，在基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中的过程当中，除了考虑了各种待装载物品的摆放次序以及根据装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息来调整各种待装载物品的摆放方向，还考虑了在摆放货物时，尽量摆满一层物品后，再摆放下一层物品，防止出现狭小的遗留空间。图2是本申请实施例示出的物品装载方法的流程示意图之二，图3是本申请实施例示出的物品装载方法的流程示意图之三，请参阅图2和图3，本申请实施例示出的物品装载方法可以包括：
在步骤201中，基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息进行尺寸判断处理。
在本申请实施例中，尺寸判断处理具体包括：判断当前装载种类对应的待装载物品的物品长度是否大于三维空间模型的长度；判断当前装载种类对应的待装载物品的物品宽度是否大于三维空间模型的宽度；以及判断当前装载种类对应的待装载物品的物品高度是否大于三维空间模型的高度。若判断结果为当前装载种类对应的待装载物品的物品长度大于三维空间模型的长度、当前装载种类对应的待装载物品的物品宽度大于三维空间模型的宽度以及当前装载种类对应的待装载物品的物品高度大于三维空间模型的高度中的至少一项，则根据物品装载约束信息确定当前装载种类对应的待装载物品的摆放方向是否允许由预设摆放方向切换为协调摆放方向。若允许，则按照协调摆放方向将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至三维空间模型中。
示例性的，假设当前判断结果为待装载物品的物品宽度大于三维空间模型的宽度，而待装载物品的物品长度小于三维空间模型的宽度，若以预设摆放方向，即是正放摆放的方式将其添加至三维空间模型内是不可能实现的，此时则需要考虑物品装载约束信息是否允许将预设摆放方向切换为协调摆放方向，在此情况下，协调摆放方向即是侧向摆放的方式，若允许，则将待装载物品的宽边视为长边，将待装载物品的长边视为宽边，高度保持不变之后，再按照预设摆放方向添加至三维空间模型内。
可以理解的是，以上假设性描述仅为示例性的，在实际应用中，判断结果是多样的，需根据实际应用情况并且根据物品装载约束信息来对待装载物品的摆放方向进行调整，此处不作唯一限定。
在步骤202中，基于装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中。
在本申请实施例中，添加过程具体地会重复执行如下步骤：
S1：在待装载物品种类序列中确定体积最大的物品种类作为当前装载种类。
S2：将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至三维空间模型中，并在每次添加后均基于装载空间尺寸以及已添加物品的物品规格信息确定三维空间模型的剩余空间。
在本申请实施例中，剩余空间由X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间构成。具体地，在每次添加后均基于装载空间尺寸以及已添加物品的物品规格信息确定三维空间模型的剩余空间，剩余空间即是除去已添加物品占据的空间后，三维空间模型中所剩余的空间，进而可以对剩余空间进行空间划分，剩余空间的X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间的确定方式为：将当前添加的待装载物品的物品长度作为Z方向空间的长度，将当前添加的待装载物品与三维空间模型的长边侧面之间的距离作为Z方向空间的宽度，将当前添加的待装载物品的物品高度作为Z方向空间的高度，形成Z方向空间；将当前添加的待装载物品的物品长度作为Y方向空间的长度，将三维空间模型的宽度作为Y方向空间的宽度，将当前添加的待装载物品的顶部表面与三维空间模型的空间顶部之间的距离作为Y方向空间的高度，形成Y方向空间；将当前添加的待装载物品与三维空间模型的宽边侧面之间的距离作为X方向空间的长度，将三维空间模型的宽度作为X方向空间的宽度，将三维空间模型的高度作为X方向空间的高度，形成X方向空间。
图4是本申请实施例示出的物品装载方法中，剩余空间的空间划分示意图，请参阅图4，Z方向空间的长度等于当前添加的待装载物品的物品长度，Z方向空间的宽度等于三维空间模型的宽度减去当前添加的待装载物品的物品宽度，Z方向空间的高度等于当前添加的待装载物品的物品高度。Y方向空间的长度等于当前添加的待装载物品的物品长度，Y方向空间的宽度等于三维空间模型的宽度，Y方向空间的高度等于三维空间模型的高度减去去当前添加的待装载物品的物品高度。X方向空间的长度等于三维空间模型的长度减去当前添加的待装载物品的物品长度，X方向空间的宽度等于三维空间模型的宽度，X方向空间的高度等于三维空间模型的高度。
可以理解的是，以上图4中示出的空间划分示意图仅为示例性的，在实际应用中，当前添加的待装载物品之前可能已经存在有已添加物品，但空间划分的逻辑是同理的，在实际应用中，需根据实际应用情况划分出X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间，此处不作唯一限定。
在本申请实施例中，会将当前装载种类对应的待装载物品按照预设添加空间优先级逐一添加至三维空间模型中，其中，预设添加空间优先级为Z方向空间的添加优先级高于Y方向空间的添加优先级，Y方向空间的添加优先级高于X方向空间的添加优先级，以能够实现摆满一层物品后，再摆放下一层物品，防止出现狭小的遗留空间的效果。
具体地，首先，若当前装载种类为待装载物品种类序列中体积最大的物品种类，说明当前三维空间模型仍为空，不存在已添加物品，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品作为首个装载物品，首个装载物品是指首个添加至三维空间模型内的物品。
然后，将首个装载物品按照预设摆放方向添加于三维空间模型的原点位置，使得首个装载物品的底部顶角位于原点位置，如图4所示，并且生成首个装载物品对应的摆放位置标签，在本申请实施例中，摆放位置标签可以是放置点坐标组合，示例性的，假设首个装载物品的长度为5cm，宽度为3cm，高度为4cm，那么首个装载物品在X方向上的放置点坐标为(5,0,0)，首个装载物品在Y方向上的放置点坐标为(0,4,0),首个装载物品在Z方向上的放置点坐标为(0,0,3)，那么放置点坐标组合可以示例性地表示为{(5,0,0),(0,4,0),(0,0,3)}，可以理解的是，摆放位置标签的形式可以是多样的，而可以采用的放置点坐标组合的表示形式也可以是多样的，在实际应用中，需根据实际应用情况而定，此处不作唯一限定。
接着，基于装载空间尺寸以及首个装载物品的物品规格信息确定剩余空间。
进而判断Z方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积，若是，说明Z方向空间未摆满，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品添加至Z方向空间中，并紧贴上一个添加的物品，示例性的，在已添加物品中仅具有首个装载物品时，即上一个添加的物品为首个装载物品时，则是紧贴着首个装载物品进行摆放。
若否，说明已摆满一行物品，则判断Y方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积，若是，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品添加至Y方向空间中，并紧贴已添加物品以及三维空间模型的长边侧面，示例性的，在已添加物品中仅具有首个装载物品时则是紧贴着首个装载物品以及三维空间模型的长边侧面进行摆放，可以理解地是叠放于首个装载物品之上，重新另起一行进行摆放。
若否，说明完整的一层物品已完成摆放，则判断X方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积，若是，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品添加至X方向空间的底面，并紧贴已添加物品以及三维空间模型的长边侧面，即是重新另起一层，并在重新另起的一层的底面开始新一行物品的摆放。
特别需要说明的是，在执行判断Y方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积的步骤之前，需要根据物品装载约束信息确定当前装载种类对应的待装载物品是否允许叠放，若不允许，则无需判断Y方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积的步骤，因为当前装载种类对应的待装载物品不允许再有另外的物件叠放于其之上，从而直接执行判断X方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积的步骤。若允许，则执行判断Y方向空间的体积是否大于或等于当前装载种类对应的待装载物品体积的步骤。
如此类推，当前装载种类对应的每一待装载物品完成判断并且完成摆放后，均会生成当前装载种类对应的每一待装载物品分别对应的摆放位置标签。可以理解的是，同理地，随着S1至S3的循环执行，当前装载种类的下一种装载种类对应的每一待装载物品也会根据已添加物品的情况继续完成判断并且完成摆放，同样地会生成每一待装载物品分别对应的摆放位置标签。
S3：直至X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间均小于当前装载种类对应的物品体积，或者当前装载种类对应的待装载物品添加完毕，则在待装载物品种类序列中剔除当前装载种类，得到更新的待装载物品种类序列。
执行S1至S3，直至X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间均小于待装载物品种类序列中体积最小的物品种类的体积，或者各种待装载物品均添加完毕。
在步骤203中，构建Y方向余留空间，将物品高度小于余留高度的余留待装载物品逐一添加至Y方向余留空间中。
具体地，首先确定已添加物品与空间顶部的余留高度，然后在未添加至三维空间模型中的剩余物品中确定是否存在物品高度小于余留高度的余留待装载物品。可以理解的是，已经添加至三维空间模型内的物品可以进行标记，示例性地标记为已添加物品，而未添加至三维空间模型内的剩余物品也可以进行标记，示例性地标记为剩余物品，以作出区分，避免重复添加，不作唯一限定。也可以理解的是，余留高度产生的原因可以是在切分Y方向空间时，会出现空间使用了一半以上但是无法叠放两个物品的情况，因此在物品摆放完成后会出现余留高度，而这些余留高度恰好可以用于放置一下物品高度低的长条形的物品，以保证空间的充分利用。
若存在该余留待装载物品，则基于三维空间模型的长度、三维空间模型的宽度以及余留高度构建Y方向余留空间，进而将余留待装载物品逐一添加至Y方向余留空间中，直至Y方向余留空间的体积小于余留待装载物品的体积。
在步骤204中，停止将待装载物品添加至三维空间模型中。
若仍然存在未添加至三维空间模型内的剩余物品，则可以将这些剩余物品继续装载至下一个装载空间中，例如是另一个车厢之中。
在步骤205中，确定装载率，根据装载率确定是否需要更换装载空间。
具体地，确定已添加物品的总体积，基于三维空间模型的空间体积以及已添加物品的总体积确定装载率，示例性的，可以将已添加物品的总体积除以三维空间模型的空间体积，再乘以100％，从而计算出装载率，不作唯一限定。
若装载率低于预设装载率阈值，说明本轮需要装载的物品无需使用如此大空间尺寸的装载空间，则将当前装载空间更新为装载空间尺寸小于当前装载空间的装载空间，进而将待装载物品重新排列重新摆放，提升装载空间的利用率，降低运输成本。
与前述应用功能实现方法实施例相对应，本申请还提供了一种执行物品装载方法的电子设备及相应的实施例。
图5示出可以实施本申请实施例的物品装载方法的电子设备800的硬件配置的框图。如图5所示，电子设备800可以包括处理器810和存储器820。在图5的电子设备800中，仅示出了与本实施例有关的组成元素。因此，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是：电子设备800还可以包括与图5中所示的组成元素不同的常见组成元素。比如：定点运算器。
电子设备800可以对应于具有各种处理功能的计算设备，例如，用于生成神经网络、训练或学习神经网络、将浮点型神经网络量化为定点型神经网络、或者重新训练神经网络的功能。例如，电子设备800可以被实现为各种类型的设备，例如个人计算机(PC)、服务器设备、移动设备等。
处理器810控制电子设备800的所有功能。例如，处理器810通过执行电子设备800上的存储器820中存储的程序，来控制电子设备800的所有功能。处理器810可以由电子设备800中提供的中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、应用处理器(AP)、人工智能处理器芯片(IPU)等来实现。然而，本申请不限于此。
在一些实施例中，处理器810可以包括输入/输出(I/O)单元811和计算单元812。I/O单元811可以用于接收各种数据，例如装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息。示例性的，计算单元812可以用于基于经由I/O单元811接收的装载空间尺寸和/或物品规格信息建立三维空间模型，用于根据经由I/O单元811接收的物品规格信息将各种待装载物品进行排序，得到待装载物品种类序列，以及基于经由I/O单元811接收的装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至三维空间模型中。此三维空间模型例如可以由I/O单元811输出。输出数据可以提供给存储器820以供其他设备(未示出)读取使用，也可以直接提供给其他设备使用。
存储器820是用于存储电子设备800中处理的各种数据的硬件。例如，存储器820可以存储电子设备800中的处理过的数据和待处理的数据。存储器820可存储处理器810已处理或要处理的物品装载方法过程中涉及的数据，例如，装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息等。此外，存储器820可以存储要由电子设备800驱动的应用、驱动程序等。例如：存储器820可以存储与将由处理器810执行的物品装载方法有关的各种程序。存储器820可以是DRAM，但是本申请不限于此。存储器820可以包括易失性存储器或非易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻RAM(RRAM)、铁电RAM(FRAM)等。易失性存储器可以包括动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步DRAM(SDRAM)、PRAM、MRAM、RRAM、铁电RAM(FeRAM)等。在实施例中，存储器820可以包括硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、高密度闪存(CF)、安全数字(SD)卡、微安全数字(Micro-SD)卡、迷你安全数字(Mini-SD)卡、极限数字(xD)卡、高速缓存(caches)或记忆棒中的至少一项。
综上，本说明书实施方式提供的电子设备800的存储器820和处理器810实现的具体功能，可以与本说明书中的前述实施方式相对照解释，并能够达到前述实施方式的技术效果，这里便不再赘述。
在本实施方式中，处理器810可以按任何适当的方式实现。例如，处理器810可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。
应当理解，本申请披露的权利要求、说明书及附图中的可能术语“第一”或“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请披露的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请披露说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本申请披露。如在本申请披露说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请披露说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
虽然本申请的实施方式如上，但所述内容只是为便于理解本申请而采用的实施例，并非用以限定本申请的范围和应用场景。任何本申请所述技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
还应当理解，本文示例的执行指令的任何模块、单元、组件、服务器、计算机、终端或设备可以包括或以其他方式访问计算机可读介质，诸如存储介质、计算机存储介质或数据存储设备(可移除的)和/或不可移动的)例如磁盘、光盘或磁带。计算机存储介质可以包括以用于存储信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性，可移动和不可移动介质，例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。

Claims (12)

1.一种物品装载方法，其特征在于，包括：
获取装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息；
基于所述装载空间尺寸和/或所述物品规格信息建立三维空间模型；
根据所述物品规格信息将各种待装载物品进行排序，得到待装载物品种类序列；
基于所述装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照所述待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至所述三维空间模型中。
2.根据权利要求1所述的物品装载方法，其特征在于，
所述基于所述装载空间尺寸和/或所述物品规格信息建立三维空间模型，包括：
以装载空间的长度方向和/或各种待装载物品的长度方向作为所述三维空间模型的X方向，并以所述装载空间的长度作为所述X方向的长度；
以所述装载空间的宽度方向和/或各种待装载物品的宽度方向作为所述三维空间模型的Z方向，并以所述装载空间的宽度作为所述Z方向的长度；
以所述装载空间的高度方向和/或各种待装载物品的高度方向作为所述三维空间模型的Y方向，并以所述装载空间的高度作为所述Y方向的长度；
基于所述X方向、所述X方向的长度、所述Z方向、所述Z方向的长度、所述Y方向以及所述Y方向的长度建立所述三维空间模型。
3.根据权利要求2所述的物品装载方法，其特征在于，
所述根据所述物品规格信息将各种待装载物品进行排序，包括：
根据各种待装载物品分别对应的物品规格信息，分别确定各种待装载物品的体积；
根据各种待装载物品的体积，按照体积递减顺序对各种待装载物品进行排序。
4.根据权利要求3所述的物品装载方法，其特征在于，
所述基于所述装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照所述待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至所述三维空间模型中，包括：
S1：在所述待装载物品种类序列中确定体积最大的物品种类作为当前装载种类；
S2：将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至所述三维空间模型中，并在每次添加后均基于所述装载空间尺寸以及已添加物品的物品规格信息确定所述三维空间模型的剩余空间，所述剩余空间由X方向空间、Y方向空间以及Z方向空间构成；
S3：直至所述X方向空间、所述Y方向空间以及所述Z方向空间均小于当前装载种类对应的物品体积，或者当前装载种类对应的待装载物品添加完毕，则在所述待装载物品种类序列中剔除当前装载种类，得到更新的待装载物品种类序列；
执行S1至S3，直至所述X方向空间、所述Y方向空间以及所述Z方向空间均小于所述待装载物品种类序列中体积最小的物品种类的体积，或者各种待装载物品均添加完毕，则停止将待装载物品添加至所述三维空间模型中。
5.根据权利要求4所述的物品装载方法，其特征在于，
所述待装载物品为长方体，所述物品规格信息包括物品长度、物品宽度以及物品高度；
所述将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至所述三维空间模型中，并基于所述装载空间尺寸以及已添加物品的物品规格信息确定所述三维空间模型的剩余空间，包括：
将当前装载种类对应的待装载物品按照预设添加空间优先级逐一添加至所述三维空间模型中；所述预设添加空间优先级为所述Z方向空间的添加优先级高于所述Y方向空间的添加优先级，所述Y方向空间的添加优先级高于X方向空间的添加优先级；
在每次添加后均基于所述装载空间尺寸以及已添加物品的物品规格信息确定所述三维空间模型的剩余空间，其中，所述剩余空间的所述X方向空间、所述Y方向空间以及所述Z方向空间的确定方式为：
将当前添加的待装载物品的物品长度作为所述Z方向空间的长度，将当前添加的待装载物品与所述三维空间模型的长边侧面之间的距离作为所述Z方向空间的宽度，将当前添加的待装载物品的物品高度作为所述Z方向空间的高度，形成所述Z方向空间；
将当前添加的待装载物品的物品长度作为所述Y方向空间的长度，将所述三维空间模型的宽度作为所述Y方向空间的宽度，将当前添加的待装载物品的顶部表面与所述三维空间模型的空间顶部之间的距离作为所述Y方向空间的高度，形成所述Y方向空间；
将当前添加的待装载物品与所述三维空间模型的宽边侧面之间的距离作为所述X方向空间的长度，将所述三维空间模型的宽度作为所述X方向空间的宽度，将所述三维空间模型的高度作为所述X方向空间的高度，形成所述X方向空间。
6.根据权利要求5所述的物品装载方法，其特征在于，
所述将当前装载种类对应的待装载物品按照预设添加空间优先级逐一添加至所述三维空间模型中，包括：
若当前装载种类为所述待装载物品种类序列中体积最大的物品种类，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品作为首个装载物品；
将所述首个装载物品按照预设摆放方向添加于所述三维空间模型的原点位置，使得所述首个装载物品的底部顶角位于所述原点位置；并且生成所述首个装载物品对应的摆放位置标签；
基于所述装载空间尺寸以及所述首个装载物品的物品规格信息确定所述剩余空间；
判断所述Z方向空间的体积是否大于或等于所述当前装载种类对应的待装载物品体积，若是，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品添加至所述Z方向空间中，并紧贴上一个添加的物品；
若否，则判断所述Y方向空间的体积是否大于或等于所述当前装载种类对应的待装载物品体积，若是，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品添加至所述Y方向空间中，并紧贴所述已添加物品以及三维空间模型的长边侧面；
若否，则判断所述X方向空间的体积是否大于或等于所述当前装载种类对应的待装载物品体积，若是，则在当前装载种类对应的待装载物品中任意选取一个待装载物品添加至所述X方向空间的底面，并紧贴所述已添加物品以及三维空间模型的长边侧面；
并且生成当前装载种类对应的每一待装载物品分别对应的摆放位置标签。
7.根据权利要求6所述的物品装载方法，其特征在于，
所述判断所述Y方向空间的体积是否大于或等于所述当前装载种类对应的待装载物品体积之前，还包括：
根据所述物品装载约束信息确定当前装载种类对应的待装载物品是否允许叠放；
若允许，则执行所述判断所述Y方向空间的体积是否大于或等于所述当前装载种类对应的待装载物品体积的步骤；
若不允许，则执行所述判断所述X方向空间的体积是否大于或等于所述当前装载种类对应的待装载物品体积的步骤。
8.根据权利要求6所述的物品装载方法，其特征在于，
所述将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至所述三维空间模型中之前，包括：
基于所述装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息进行尺寸判断处理，所述尺寸判断处理具体包括：
判断当前装载种类对应的待装载物品的物品长度是否大于所述三维空间模型的长度；
判断当前装载种类对应的待装载物品的物品宽度是否大于所述三维空间模型的宽度；以及
判断当前装载种类对应的待装载物品的物品高度是否大于所述三维空间模型的高度；
若判断结果为当前装载种类对应的待装载物品的物品长度大于所述三维空间模型的长度、当前装载种类对应的待装载物品的物品宽度大于所述三维空间模型的宽度以及当前装载种类对应的待装载物品的物品高度大于所述三维空间模型的高度中的至少一项，则根据所述物品装载约束信息确定当前装载种类对应的待装载物品的摆放方向是否允许由所述预设摆放方向切换为协调摆放方向；
若允许，则按照所述协调摆放方向将当前装载种类对应的待装载物品逐一添加至所述三维空间模型中。
9.根据权利要求5所述的物品装载方法，其特征在于，
所述停止将待装载物品添加至所述三维空间模型中之前，还包括：
确定所述已添加物品与所述空间顶部的余留高度；
在未添加至所述三维空间模型中的剩余物品中确定是否存在物品高度小于所述余留高度的余留待装载物品；
若存在，则基于所述三维空间模型的长度、所述三维空间模型的宽度以及所述余留高度构建Y方向余留空间；
将所述余留待装载物品逐一添加至所述Y方向余留空间中，直至所述Y方向余留空间的体积小于所述余留待装载物品的体积。
10.根据权利要求4所述的物品装载方法，其特征在于，
所述基于所述装载空间尺寸以及各种待装载物品分别对应的物品规格信息和物品装载约束信息，按照所述待装载物品种类序列依次将各种待装载物品添加至所述三维空间模型中之后，还包括：
确定所述已添加物品的总体积；
基于所述三维空间模型的空间体积以及所述已添加物品的总体积确定装载率；
若所述装载率低于预设装载率阈值，则将当前装载空间更新为装载空间尺寸小于当前装载空间的装载空间。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。
12.一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117252037A (zh) * 2023-11-16 2023-12-19 深圳市大数据研究院 三维装箱方法、装置、电子设备及存储介质

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