一种基于配载平衡的智能优化算法制造技术

本发明专利技术公开一种基于配载平衡的智能优化算法，将订单商品配载到订单车单元，使得每个车行驶过程中任意时刻都保持平衡状态，最大限度利用订单车空间。本算法将库存商品按重量分为重型和普通型两种类型，按体积进行选择性拆分配载，实时计算每个商品摆放顺序，堆积方向，横摆与竖放混合式优化搭配。重货铺底层，中心位置为先，普通货铺高层，随机分布为主。本发明专利技术保障了订单车的配载平衡，提高了配载效率，降低了作业过程的危险性。

An Intelligent Optimal Algorithm Based on Load Balance

The invention discloses an intelligent optimization algorithm based on stowage balance, which loads the ordered goods into the ordered vehicle unit so as to keep the balance state at any time during the driving process of each vehicle and maximize the use of the ordered vehicle space. This algorithm divides the inventory goods into two types according to weight: heavy-duty and common-type. It can selectively disassemble and distribute loads according to volume. It calculates the order of each commodity in real time, the direction of accumulation, and optimizes the combination of yaw and vertical placement. At the bottom of heavy stores, the central location is the first, while at the top of ordinary stores, the random distribution is the main one. The invention guarantees the loading balance of the order vehicle, improves the loading efficiency and reduces the danger of the operation process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于配载平衡的智能优化算法
本专利技术涉及电商
，具体为一种基于配载平衡的智能优化算法。
技术介绍
一个批次有若干个商品放在若干个订单箱，只能用一个箱型。订单车能承载的不同箱型的订单箱数量各不相同，一个批次可能横跨多个作业区域，这些作业区域根据商品属性来分类，常见的有A、B、C类。本专利技术采用n＝1，2，…，N的数学式标注来代表商品类别。订单车是承载一个批次里多个订单商品的主要工具，在不同的作业区域间进行移动。若订单车的配载不均衡，会使得订单车的行进效率降低，容易造成安全隐患。造成配载不均衡的原因主要包括如下几种：(1)不同层的重量不均，订单箱所需要的商品各式各样，有的商品重量相对较重。订单车由于分层，如果将一个比较重的商品放在最上层的货格，则操作员操作上变得非常累，而且由于重物在上层，使得订单车承载的货架变得下轻上重，重心不稳，很容易出现倾斜等安全事故。(2)货架面的重量不均，订单车的货架分为A、B两面。如果在某一个时间点，商品全放在某一面，会使得货架的配载不均。(3)时间点的重量不均，由于订单车是在工作站间进行移动，初始情况下订单车的货架是空载情况，若进入到第一个工作站之后，这个工作站的商品全放置在货架的某一面，则极易造成订单车的配载不均，即使其在下一个工作站得到了纠偏，但是在从第一个工作站到第二个工作站之间行走时，仍为配载不均衡的状态。常规下，以重量或体积来计量商品，算出组好的订单商品中重型和普通型的总重量和总体积。总重量能无限接近于限定载重量的最大值，总体积能无限接近限定体积数的最大值，但分配给订单车单元的顺序并不是随意的，这就需要有一个科学的依据、科学的比例，采用一套公式化的标准计算出配载所需的空间和订单车能承受的重量压力，让所有员工都去依赖系统的智能化决策。长期以来，都是凭员工经验来配载，但凭经验未必能带来随时随地的稳定性和最优化的效率，同时也很难去主观评估经验性配载是否把危险系数将为最低，而这种经验对于新员工通常很欠缺。现有的配载方案通常体现在三个缺陷：1.配载不均衡，订单车容易发生倾斜甚至碰撞。2.配载不合理，重型商品放在太高的位置，工作站人员抓取的难度增加。3.配载过于随机，同类商品放在不同侧面，导致工作站人员来回翻面处理，作业时间加长，繁琐度加大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于配载平衡的智能优化算法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于配载平衡的智能优化算法，包括以下步骤：S1、初始化：i.库存商品分N类；ii.订单车单元格有正反两面均可放货；iii.订单车总体积为常数；iv.提取每个商品重量和体积；v.计算本批次所有订单商品总重量和平均重量；vi.初始化在A面和B面的商品总重量；vii.初始化在A面和B面的商品总体积；viii.将商品按重量分类为重型和普通两种类型；ix.设置偏载阈值；S2、把本批次所有类商品依次摆放到订单车单元格，配载规则如下：i.当订单中第一类商品存在本批次中1.计算此类商品总重量；2.计算此类商品总体积；3.对比在A面和B面的所有商品总重量：a)如果两面之差超出偏载阈值：i.全部放到轻的一面，直到两面之差落在偏载阈值内，转到下一步骤b)；b)如果两面之差落在偏载阈值内：i.执行重型配载算法；ii.执行普通型配载算法；c)更新A面和B面的所有商品总重量；d)更新A面和B面的所有商品总体积；ii.当订单中第N类商品存在本批次中：1.计算此类商品总重量；2.计算此类商品总体积；3.当满足下列条件之一，执行拆分算法：a)订单车所剩可分配空间总体积少于此类商品总体积；b)在A面和B面所有商品总重量之差超出偏载阈值；c)更新A面和B面的所有商品总重量；d)更新A面和B面的所有商品总体积；4.其他情况，重复第一类商品的步骤。优选的，所述步骤S1-i中的不同类商品顺序可变。优选的，所述重型配载算法如下：i.选最底层优先；ii.当中间位置没排满，重型商品优先被放在中间；iii.当中间位置排满，重型商品向两侧位置扩散摆放；iv.当这一层排满，则提升一层；v.重复步骤1，2，3，4，直到重型商品放置完毕。优选的，所述普通型配载算法如下：i.选高层优先；ii.同类商品摆放在同一面；iii.每层随机摆放；iv.当这一层排满，则提升一层；v.重复步骤1，2，3，4，直到普通型商品放置完毕。优选的，所述拆分算法如下：i.重型商品1.先按重量排序；2.执行重型配载算法；ii.普通型商品1.先按体积排序；2.执行普通型配载算法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提高配载平衡程度，降低危险系数，尽可能多的配载最接近订单车的重量和体积上限，使得经济效率大幅提高；本算法使用了优化过的按重量和体积来均衡配载的算法，避免出现不同层不同面的失衡。附图说明图1为本专利技术配载优化算法主流流程图；图2为实例中初始化流程图；图3为实例中重型配载流程图；图4为实例中普通型配载流程图；图5为实验结果。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种基于配载平衡的智能优化算法，包括以下步骤：S1、初始化：i.库存商品分N类，N＝1，2，3，4…n；ii.订单车单元格有正反两面均可放货(A面和B面)；iii.订单车总体积为常数V；iv.提取每个商品重量和体积；v.计算本批次所有订单商品总重量Wt和平均重量Wa；vi.定义A面和B面的商品总重量W_A和W_B；vii.设置W_A＝0，W_B＝0；viii.定义在A面和B面的商品总体积V_A和V_B；ix.设置V_A＝W/2，V_B＝V/2；x.将商品分类为重型和普通两种类型，如果重量>Wa*1.3或重量＝Wa*1.3，标记为“重型”；如果重量<Wa*1.3，标记为“普通型”；xi.设置偏载阈值ΔW。S2、把本批次所有类商品依次摆放到订单车单元格，配载规则如下：i.当n＝1(订单中第一类)商品存在本批次中：1.计算此类商品总重量Wt(1)；2.计算此类商品总体积Vt(1)；3.对比在A面和B面的所有商品总重量(W_A，W_B)：a)如果|W_A-W_B|>ΔW：i.全部放到轻的那一面，直到|W_A-W_B|<＝ΔW，转下一步骤b)；b)如果|W_A-W_B|<ΔW或|W_A-W_B|＝ΔW：i.执行重型配载算法；ii.执行普通型配载算法；c)更新W_A＝W_A+Wt_A(1)，W_B＝W_B+Wt_B(1)d)更新V＝V–Vt_A(1)-Vt_B(1)；ii.当n>1(订单中的第2，3，…N类)商品存在本批次中：1.计算此类商品总重量Wt(n)；2.计算此类商品总体积Vt(n)；3.当满足下列条件之一，执行拆分算法：a)订单车所剩可分配空间总体积V<Vt(n)；b)|W_A–W_B|>ΔW；c)更新W_A＝W_A+Wt_A(n)，W_B＝W_B+Wt_A(n)；d)更新V＝V–Vt_A(n)-Vt_B(n)；4.其他情况，重复n＝1类商品的步骤。具体的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于配载平衡的智能优化算法，其特征在于，包括以下步骤：S1、初始化：i.库存商品分N类；ii.订单车单元格有正反两面均可放货；iii.订单车总体积为常数；iv.提取每个商品重量和体积；v.计算本批次所有订单商品总重量和平均重量；vi.初始化在A面和B面的商品总重量；vii.初始化在A面和B面的商品总体积；viii.将商品按重量分类为重型和普通两种类型；ix.设置偏载阈值；S2、把本批次所有类商品依次摆放到订单车单元格，配载规则如下：i.当订单中第一类商品存在本批次中：1.计算此类商品总重量；2.计算此类商品总体积；3.对比在A面和B面的所有商品总重量：a)如果两面之差超出偏载阈值：i.全部放到轻的一面，直到两面之差落在偏载阈值内，转到下一步骤b)；b)如果两面之差落在偏载阈值内：i.执行重型配载算法；ii.执行普通型配载算法；c)更新A面和B面的所有商品总重量；d)更新A面和B面的所有商品总体积；ii.当订单中第N类商品存在本批次中：1.计算此类商品总重量；2.计算此类商品总体积；3.当满足下列条件之一，执行拆分算法：a)订单车所剩可分配空间总体积少于此类商品总体积；b)在A面和B面所有商品总重量之差超出偏载阈值；c)更新A面和B面的所有商品总重量；d)更新A面和B面的所有商品总体积；4.其他情况，重复第一类商品的步骤。...

【技术特征摘要】
1.一种基于配载平衡的智能优化算法，其特征在于，包括以下步骤：S1、初始化：i.库存商品分N类；ii.订单车单元格有正反两面均可放货；iii.订单车总体积为常数；iv.提取每个商品重量和体积；v.计算本批次所有订单商品总重量和平均重量；vi.初始化在A面和B面的商品总重量；vii.初始化在A面和B面的商品总体积；viii.将商品按重量分类为重型和普通两种类型；ix.设置偏载阈值；S2、把本批次所有类商品依次摆放到订单车单元格，配载规则如下：i.当订单中第一类商品存在本批次中：1.计算此类商品总重量；2.计算此类商品总体积；3.对比在A面和B面的所有商品总重量：a)如果两面之差超出偏载阈值：i.全部放到轻的一面，直到两面之差落在偏载阈值内，转到下一步骤b)；b)如果两面之差落在偏载阈值内：i.执行重型配载算法；ii.执行普通型配载算法；c)更新A面和B面的所有商品总重量；d)更新A面和B面的所有商品总体积；ii.当订单中第N类商品存在本批次中：1.计算此类商品总重量；2.计算此类商品总体积；3.当满足下列条件之一，执行拆分算法：a)订单车所剩可分配空间总体积少于此类商品总体积；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志军，陈猛刚，
申请(专利权)人：心怡科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33