TW201426625A - 貨物裝載評估方法及其電腦程式產品 - Google Patents

Abstract

一種貨物裝載評估方法，包含以下步驟：根據多個貨物的尺寸屬性將多個對應該等貨物的尺寸資料進行編碼以獲得標準裝載編碼值；隨機產生多個相異的裝載序列，其中每一裝載序列包含該等標準裝載編碼值；根據每一貨物的重量屬性與卸貨順序屬性評估該等裝載序列以獲得相對應的評估值，並根據該等評估值的大小分別重新調整每一裝載序列的評估值；根據該等裝載序列的評估值自該等裝載序列選擇其中二者以產生一新的裝載序列；及判斷該等裝載序列是否存在其中至少一者的評估值為零。一種內儲貨物裝載評估程式的電腦程式產品亦被揭露。

Description

貨物裝載評估方法及其電腦程式產品

本發明是有關於一種貨物裝載評估方法，特別是指一種將貨物尺寸進行編碼以決定貨物裝載順序的貨物裝載評估方法及其電腦程式產品。

隨著經濟發展，國際間的貿易行為日趨頻繁，因此進出口業務早已成為主要的商業模式，而其中最普遍的莫過於透過航運或者是透過空運的方式來運送貨物。然而，如何有效率地裝載貨物以節省總運送時間與運送成本，一直都是有待解決的問題。

現有的解決之道主要是透過人工的方式，事先地規劃貨物的裝載順序與貨物間彼此的堆疊順序，以解決上述的問題。可想而知，由於每一種貨物尺寸大小不一，因此透過人為判斷的方式不但費時，且決策的正確性亦堪慮。此外隨著待裝載的貨物越來越多，其裝載順序與堆疊順序的組合情況也會越來越多元與複雜，因此人工的方式更顯得不夠有效率與可靠。

因此，本發明之目的，即在提供一種貨物裝載評估方法。

於是，本發明貨物裝載評估方法，適用於一具有一儲存空間的運輸工具與多個貨物，每一貨物具有一尺寸屬性、一重量屬性、一卸貨順序屬性，該貨物積載評估方法包 含以下步驟：(A)根據該等貨物的尺寸屬性將多個對應該等貨物的尺寸資料進行編碼，以分別獲得相對應的標準裝載編碼值，其中每一貨物的標準裝載編碼值對應其的長、寬與高；(B)隨機產生多個相異的裝載序列，其中每一裝載序列包含該等標準裝載編碼值；(C)根據每一貨物的重量屬性與卸貨順序屬性評估該等裝載序列以獲得相對應的評估值，並根據該等評估值的大小分別重新調整每一裝載序列的評估值；(D)根據該等裝載序列的評估值自該等裝載序列選擇其中二者以產生一新的裝載序列；及(E)判斷該等裝載序列是否存在其中至少一者的評估值為零，若是則結束，若否則回到步驟(C)。

本發明之另一目的，即在提供一種內儲貨物裝載評估程式的電腦程式產品。

當一電子裝置載入該內儲貨物裝載評估程式並執行後，可完成上述步驟所述之方法。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1，本發明貨物裝載評估方法之較佳實施例，適用於一具有一儲存空間的運輸工具，及多個待裝載的貨物。每一貨物具有一尺寸屬性、一重量屬性、一卸貨順序屬性，及一材質屬性。其中該運輸工具可以為一貨機，亦可以為一貨輪，且並不限於本較佳實施例所揭露。每一貨物 的尺寸屬性對應其的長、寬與高，每一貨物的重量屬性對應其重量，而每一貨物的卸貨順序屬性代表其於該等貨物中被卸貨的先後順序。舉例來說，基於堆疊的原理，先被裝載的貨物通常會被置放在最底層或最內層的位置，因此通常也是最後被卸貨的，換句話說，若該等貨物其中一者必須是第一個被卸貨的，則其通常會是最後一個被裝載的。故該等貨物的卸貨順序屬性與實際上被卸貨的先後次序如下表一所示：

由表一可知，卸貨順序屬性越大的貨物將會是第一個被裝載的貨物，且將會是最後一個被卸貨的貨物。當然，卸貨順序屬性越小的貨物會是最後一個被裝載的貨物，但會是第一個被卸貨的貨物。此外該等貨物的材質屬性代表用來將其打包裝箱的箱子之材質，在本較佳實施例中，每一貨物的材質屬性為紙箱、木箱，及鐵箱其中一者，當然，並不限於本較佳實施例所揭露。

值得一提的是，本較佳實施例是以軟體方式實施，其實施態樣為內儲相對應程式的電腦程式產品。當一電子裝置(例，桌上型電腦或者是筆記型電腦)的處理器(圖未示) 載入並執行上述程式後，會產生一使用者操作介面。接著使用者透過該使用者操作介面輸入相關的資訊後，例如該運輸工具的種類、該儲存空間的大小與該等貨物的各種屬性等等，便可以完成本較佳實施例的功能。

以下將針對本較佳實施例之步驟進一步地說明。

如步驟S01所示，根據該等貨物的尺寸屬性，將多個對應該等貨物的尺寸資料進行編碼，以分別獲得相對應的標準裝載編碼值。其中每一貨物的標準裝載編碼值對應其的長、寬與高。由於每一貨物的尺寸屬性大小規格不同，因此在本較佳實施例中，需要先將對應該等貨物的該等尺寸資料進行標準化，以將規格統一。在本較佳實施例中，是採用遺傳演算法將該等尺寸資料進行編碼。惟遺傳演算法的細節非本發明的重點，故不在此贅述。

舉例來說，假設標準規格的貨物之尺寸大小為20呎(即，20^＊20^＊20)。若有一台遊艇的長為36呎(例，36^＊18^＊5)，則其尺寸屬性相當於兩個標準規格的貨物，故其編碼後的標準裝載編碼值為「2」。類似地，若有一台氣墊船的寬為18呎(例，15^＊18^＊12)，則其尺寸屬性相當於一個標準規格的貨物，故其編碼後的標準裝載編碼值為「1」。類似地，若有一台鑽孔機的高為88呎(例，18^＊10^＊88)，則其尺寸屬性相當於五個標準規格的貨物，故其編碼後的標準裝載編碼值為「5」。

又，上述的應用範例是基於該等貨物的三維資訊(長、寬與高)來進行編碼，事實上亦可僅根據該等貨物的二維資 訊(長與寬)來進行編碼，並不限於本較佳實施例所揭露。

如步驟S02所示，隨機產生多個相異的裝載序列，其中每一裝載序列包含該等標準裝載編碼值。在本較佳實施例中，每一裝載序列代表遺傳演算法中的一染色體，而每一裝載序列的貨物編號代表該染色體的基因，以貨物編號連續出現之次數表示標準裝載編碼值。舉例來說，假設待裝載的貨物共有五個，其貨物編號分別為「1」、「2」、「3」、「4」與「5」，則該等裝載序列其中一者可能的態樣為「2_11_555_3_44」。亦即，該裝載序列「2_11_555_3_44」代表貨物2必須第一個被裝載，且其標準裝載編碼值為「1」；貨物1必須第二個被裝載，且其標準裝載編碼值為「2」；貨物5必須第三個被裝載，且其標準裝載編碼值為「3」；貨物3必須第四個被裝載，且其標準裝載編碼值為「1」；貨物4必須第五個被裝載，且其標準裝載編碼值為「2」。又，該裝載序列「2_11_555_3_44」中的「2」、「1」、「1」、「5」、「5」、「5」、「3」與「4」、「4」分別代表該染色體的基因。

如步驟S03所示，根據每一貨物的重量屬性、材質屬性與卸貨順序屬性評估該等裝載序列，以獲得相對應的評估值，並根據該等評估值的大小分別重新調整每一裝載序列的評估值。在本較佳實施例中，必須將步驟S02所產生的該等裝載序列採用迭代(iteration)的方式求出相對應的評估值，而求解的過程所代表的實質內涵，即是根據該等貨物的重量屬性、材質屬性與卸貨順序屬性，找出最能充分 利用該運輸工具的儲存空間的該等貨物之裝載順序。此外在本步驟中是採用隨機的方式或者是現有的輪盤法則(Roulette Wheel)，重新調整每一裝載序列的評估值，亦即，在遺傳演算法的架構下，輪盤法則能依照每個染色體的評估值分別給予每一染色體不同的被選取機率，如此可以增加評估值較小的裝載序列下一次迭代時被選中的機會。而最終目的，是要找出評估值趨近於零或者是趨近於某一數值的裝載序列，以獲得最佳的裝載順序。

舉例來說，卸貨順序屬性越大的貨物必須被裝載至該儲存空間之底層，亦即，裝載至該儲存空間之底層的貨物的卸貨順序屬性，必須大於裝載至該儲存空間之頂層的貨物的卸貨順序屬性。類似地，卸貨順序屬性越大的貨物必須被裝載至該儲存空間之內層，亦即，裝載至該儲存空間之底層的貨物的卸貨順序屬性，必須大於裝載至該儲存空間之外層的貨物的卸貨順序屬性。

又，重量屬性較大的貨物，必須置放在重量屬性較小的貨物下方。亦即，裝載至該儲存空間之底層的貨物之重量屬性，必須大於裝載至該儲存空間之頂層的貨物之重量屬性。

又，材質屬性為紙箱的貨物，必須置放在材質屬性為木箱或鐵箱的貨物上。而材質屬性為木箱的貨物，必須置放在材質屬性為鐵箱的貨物上。亦即，除了考量卸貨順序屬性與重量屬性外，還必須考量貨物的材質屬性，以將材質屬性為紙箱的貨物置放在最上層，而將材質屬性為鐵箱 的貨物置放在最下層。

當然，亦可以根據貨物的群組種類進行裝載，例如同一訂單的貨物裝載在一起，或者是根據該運輸工具的載重平衡狀態進行裝載，例如該運輸工具左邊與右邊的載重相當，或首與尾的載重相當，亦或者是根據該運輸工具的儲存空間進行裝載，例如該等貨物的總體積不得大於該儲存空間，並不限於本較佳實施例所揭露。

如步驟S04所示，根據該等裝載序列的評估值自該等裝載序列選擇其中二者以產生一新的裝載序列。在本較佳實施例中，是採用基因群交換的方式，將所選擇的二個裝載序列中的標準裝載編碼值，以單點切割的手段部分地進行交換。

舉例來說，首先，自該等裝載序列中選出其中評估值最大的二者做為交配的染色體，假設其分別為父染色體「22_111_4_33_555」與母染色體「33_555_111_22_4」。接著將父染色體切割出一段做為第一子染色體的部分基因「22_11」，再將母染色體切割出一段做為第二子染色體的部分基因「33_55」，以進行交配。而交配後第一子染色體的完整基因可能為「22_11_5555_33_4」，而交配後第二子染色體的完整基因可能為「33_55_4_222_111」。

由第一子染色體的完整基因與第二子染色體的完整基因可以觀察到，雖然交配後會使得貨物的標準裝載編碼值與其的尺寸屬性不匹配，但由於裝載過的貨物將不會重複地被裝載，因此交配後產生的染色體所代表的裝載序列並 不會使得貨物消失或者是被拆散。

如步驟S05所示，根據該等裝載序列的評估值自該等裝載序列選擇其中至少一者，並採用基因突變的方式將該裝載序列中的標準裝載編碼值重新排列。在本較佳實施例中，是自該等裝載序列中選擇其評估值由小至大排列，且排名在前五名之外的裝載序列做為突變的對象，亦即，基於所選擇的染色體，將其部分的基因進行調換的動作。當然，如同交配的行為，突變後的染色體所代表的裝載序列，並不會使得貨物消失或者是被拆散。舉例來說，假設對第一子染色體「22_11_5555_33_4」進行突變，則突變後的第一染色體可能變為「22_4_33_5555_11」。

如步驟S06所示，判斷上述交配後的裝載序列或者突變後的裝載序列是否存在其中至少一者的評估值為零或趨近於某個數值。若是則結束，若否則回到步驟S03。亦即，經過步驟S04的交配與步驟S05的突變之後，會評估該等裝載序列的評估值是否趨近於零或某個數值。若是，則代表已經找到一個最佳的裝載貨物的順序；若否，則代表尚未找到適當的裝載貨物的順序，必須回到步驟S03繼續進行迭代，以找出最佳的裝載序列。

綜上所述，根據該等貨物的尺寸屬性將尺寸資料進行編碼並獲得該等標準裝載編碼值後，再根據該等標準裝載編碼值產生該等裝載序列，並根據遺傳演算法將該等裝載序列以迭代的方式獲得該等評估值。當該等評估值其中一者趨近於零或某數值時，代表已經找出最佳的裝載序列。 相較於現有的方式，本發明貨物裝載評估方法顯得更有效率且更可靠，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

S01~S06‧‧‧步驟

圖1是一流程圖，說明本發明貨物裝載評估方法之較佳實施例。

S01~S06‧‧‧步驟

Claims (9)

1. 一種貨物裝載評估方法，適用於一具有一儲存空間的運輸工具與多個貨物，每一貨物具有一尺寸屬性、一重量屬性、一卸貨順序屬性，該貨物積載評估方法包含以下步驟：(A)根據該等貨物的尺寸屬性將多個對應該等貨物的尺寸資料進行編碼，以分別獲得相對應的標準裝載編碼值，其中每一貨物的標準裝載編碼值對應其的長、寬與高；(B)隨機產生多個相異的裝載序列，其中每一裝載序列包含該等標準裝載編碼值；(C)根據每一貨物的重量屬性與卸貨順序屬性評估該等裝載序列以獲得相對應的評估值，並根據該等評估值的大小分別重新調整每一裝載序列的評估值；(D)根據該等裝載序列的評估值自該等裝載序列選擇其中二者以產生一新的裝載序列；及(E)判斷該等裝載序列是否存在其中至少一者的評估值為零，若是則結束，若否則回到步驟(C)。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的貨物裝載評估方法，其中在步驟(A)中採用遺傳演算法將該等尺寸資料進行編碼，且在步驟(B)中每一裝載序列代表一染色體，而每一裝載序列的標準裝載編碼值代表該染色體的基因。
3. 根據申請專利範圍第2項所述的貨物裝載評估方法，其 中在步驟(C)中採用輪盤法則重新調整每一裝載序列的評估值。
4. 根據申請專利範圍第2項所述的貨物裝載評估方法，其中在步驟(D)中採用基因群交換的方式將所選擇的二個裝載序列中的標準裝載編碼值部分地進行交換。
5. 根據申請專利範圍第2項所述的貨物裝載評估方法，還包含位於步驟(D)與步驟(E)之間的步驟(F)：(F)根據該等裝載序列的評估值自該等裝載序列選擇其中至少一者，並採用基因突變的方式將該裝載序列中的標準裝載編碼值重新排列。
6. 根據申請專利範圍第2項所述的貨物裝載評估方法，其中在步驟(C)中還根據該運輸工具的儲存空間評估該等裝載序列，以獲得相對應的評估值。
7. 根據申請專利範圍第6項所述的貨物裝載評估方法，其中每一貨物還具有一材質屬性，且在步驟(C)中還根據該等貨物的材質屬性評估該等裝載序列，以獲得相對應的評估值。
8. 根據申請專利範圍第7項所述的貨物裝載評估方法，其中每一貨物的材質屬性為紙箱、木箱，及鐵箱其中一者。
9. 一種內儲貨物裝載評估程式的電腦程式產品，當一電子裝置載入該程式並執行後，可完成申請專利範圍1~8中任一項所述之方法。