一种物品的装箱方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种物品的装箱方法、装置、设备及可读存储介质，涉及物流技术，包括获取第一信息，所述第一信息包括物品集合中每个物品的重量信息、体积信息和时间窗信息，所述物品为待装入箱子的物品；第二信息包括箱子的体积信息和最大承载重量信息，所述箱子为待装入物品的箱子；构建同时考虑物品重量、体积和时间窗约束的二维向量装箱问题计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，得到所述箱子使用数量的最小值；设计了混合分支定价切割算法框架，该框架集成了精确算法和启发式算法的协作框架、两个有效不等式和不相容物品预处理算法等，并且能以较小的计算代价保证算法的最优性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种物品的装箱方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及物流
，具体而言，涉及时间窗的二维装箱方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着电商产业的急速发展，物流公司的业务量呈爆炸式增长，优化物流配送中的各环节成为物流行业的迫切问题。在物流运输中，装箱作为物流配送中的重要技术，是提高运载效率、降低运输成本、提高运输自动化的关键。因此，采用合理高效的装箱策略，能够为众多生产制造企业和物流运输企业节省成本、提高运输效率。
[0003]对物流配送公司而言，装箱首要考虑的是包裹的重量和体积两个维度。但随着物流行业飞速发展，客户对配送时间的要求越来越高。如果装箱时不考虑配送时间的限制，势必会增加运输成本，降低客户满意度。在此背景下，物流配送公司不能按照传统的装箱方案来装载物品，必须将配送时间作为装箱策略的重要考量。但现有的装箱策略大多只考虑了物品的重量和体积约束，鲜有考虑物品时间窗的约束。因此，本专利技术旨在解决综合考虑了物品重量、体积和时间窗约束的装箱问题，以期以最小的箱子数量装载最多的物品。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种物品的装箱方法、装置、设备及可读存储介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0005]现有技术中，模型上没有将物品时间窗纳入装箱策略，绝大多数只考虑物品重量、体积约束，因此获得的装箱方案未能满足客户的时间要求，增加了企业的配送成本，降低了客户满意度；二、在算法设计方面，目前关于解决带时间窗约束的二维向量装箱问题的方法几乎没有，而针对一维装箱问题和二维向量装箱问题设计的精确方法，虽能获得最优解，但求解效率较慢，尤其是针对大规模的装箱问题，甚至无法在可接受的时间范围内给出可行的装箱方案，影响物流企业的即时配送。可以简单解释为，所述的时间窗在物流配送跨度上,是指一个时间跨度，一个时间区间，其上下限分别为客户所能接受的最晚到达时间和所能接受的最早到达时间，因为早到和晚到都将会影响到客户的满意度，太早和太晚都有可能导致客户的不满。在物流配送系统中，时间窗应该是一种条件限制。
[0006]而本专利技术是同时考虑物品的重量、体积和时间窗约束的二维向量装箱问题的方法。为改善上述缺陷，构建了二维向量装箱整数规划模型；采用分解方法将整数规划模型重构为第一模型和第二模型，并对第一模型和第二模型进行求解，从而得到箱子数最少的装箱方案。
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种物品的装箱方法，获取第一信息，所述第一信息包括物品集合中每个物品的重量信息、体积信息和时间窗信息，所述物品为待装入箱子的物品；
[0008]获取第二信息，所述第二信息包括箱子的体积信息和最大承载重量信息，所述箱子为待装入物品的箱子；
[0009]建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，得到所述箱子使用数量的最小值。
[0010]优选地，所述建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，包括：建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型得到所述箱子使用数量的最小值。
[0011]优选地，所述建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，得到所述箱子使用数量的最小值，包括：通过Dantzig
‑
Wolfe分解法对所述计算模型进行分解得到所述分解结果，所述分解结果包括第一模型和第二模型；将所述第一信息和第二信息输入到所述第一模型中，求解所述第一模型得到对偶变量；将所述第一信息、所述第二信息和所述对偶变量输入到所述第二模型中，求解所述第二模型，得到检验数信息，提取所述集合信息中检验数为负的装箱方式，所述装箱方式为任意一种所述物品可以装入所述箱子并满足预设约束的方式；
[0012]将所述第一信息、第二信息和所述检验数信息输入到所述第一模型中，进行迭代计算得到迭代计算结果，若所述迭代计算结果检验数为正，则通过并得到所述箱子使用数量的最小值。得到每个所述物品所装入的所述箱子的结果。
[0013]优选地，所述建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，得到所述箱子使用数量的最小值，包括：通过混合分支定价切割算法对所述第一模型和所述第二模型进行求解，得到所述箱子使用数量的最小值。
[0014]优选地，所述求解所述计算模型，得到所述箱子使用数量的最小值，包括：通过精确算法和启发式算法合作框架对所述第二模型进行求解，得到所述第二模型中数据的集合信息,所述集合信息包括所有检验数的信息；提取所述集合信息中检验数为负的装箱方式，所述装箱方式为任意一种所述物品可以装入所述箱子并满足预设约束的方式；将所述检验数为负的所述装箱方式提取到所述第一模型中进行迭代计算得到迭代计算结果，所述迭代计算结果包括检验数为负或正；判断所述迭代计算结果，若迭代计算结果检验数为负，则重新执行所述迭代计算；若所述迭代计算结果检验数为正，则通过并得到所述箱子使用数量的最小值。
[0015]优选地，所述建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，得到得到所述箱子使用数量的最小值，包括：将所述第一模型初始化，得到受限第一模型；将预设的有效不等式输入至所述受限第一模型中，求解所述受限第一模型，得到所述对偶变量；将所述对偶变量作为所述第二模型的输入信息，求解所述第二模型；通过所述精确算法和所述启发式算法合作框架对所述第二模型进行求解，得到所述箱子使用数量的最小值。
[0016]优选地，所述通过精确算法和启发式算法合作框架对所述第二模型进行求解，得到所述第二模型中数据的集合信息,所述集合信息包括所有检验数的信息，包括：通过所述启发式算法对所述第二模型进行求解得到第一计算结果，所述第一计算结果包括检验数为负或正；
[0017]判断所述检验数的第一计算结果,若所述检验数的第一计算结果为负，则提取所有所述检验数的信息到所述第一模型中，重新执行所述迭代计算。
[0018]若所述检验数的第一计算结果为正,则调用所述精确算法对所述第二模型进行再次计算，得到第二次计算结果，所述第二次计算结果包括检验数为负或正；判断所述检验数的第二计算结果,若所述检验数的第二计算结果为负,则重新执行所述启发式算法对所述第二模型进行再次计算的命令；提取所有所述检验数的信息到所述第一模型中进行计算，若所述检验数的结果为正,则得到所述箱子使用数量的最小值。
[0019]第二方面，本专利技术还提供了一种物品的装箱装置，包括第一获取模块、第二获取模块和计算求解模块，其中：
[0020]第一获取模块:用于获取第一信息，所述第一信息包括物品集合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物品的装箱方法，其特征在于，包括：获取第一信息，所述第一信息包括物品集合中的每个物品的重量信息、体积信息和时间窗信息，所述物品为待装入箱子的物品；获取第二信息，所述第二信息包括箱子的体积信息和最大承载重量信息，所述箱子为待装入物品的箱子；建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，得到所述箱子使用数量的最小值。2.根据权利要求1所述的物品的装箱方法，其特征在于,所述建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，包括：建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型得到所述箱子使用数量的最小值。3.根据权利要求1所述的物品的装箱方法，其特征在于,所述建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，包括：通过Dantzig
‑
Wolfe分解法对所述计算模型进行分解得到所述分解结果，所述分解结果包括第一模型和第二模型；将所述第一信息和第二信息输入到所述第一模型中，求解所述第一模型得到对偶变量；将所述第一信息、所述第二信息和所述对偶变量输入到所述第二模型中，求解所述第二模型，最终得到所述箱子使用数量的最小值。4.根据权利要求3所述的物品的装箱方法，其特征在于,所述建立带时间窗约束的二维向量装箱的计算模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述计算模型的输入信息，求解所述计算模型，获得所述箱子使用数量的最小值，包括：通过分支定价切割算法对所述第一模型和所述第二模型进行求解，得到所述箱子使用数量的最小值。5.根据权利要求3所述的物品的装箱方法，其特征在于，求解所述计算模型，得到所述箱子使用数量的最小值，包括：通过精确算法和启发式算法的算法合作框架对所述第二模型进行求解，得到所述第二模型中数据的集合信息,所述集合信息包括所有检验数的信息；提取所述集合信息中检验数为负的装箱方式，所述装箱方式为任意一种所述物品可以装入所述箱子并满足预设约束的方式；将所述检验数为负的所述装箱方式提取到所述第一模型中进行迭代计算得到迭代计算结果，所述迭代计算结果包括检验数为负或正；判断所述迭代计算结果，若迭代计算结果检验数为负，则重新执行所述迭代计算；若所述迭代计算结果检验数为正，则得到所述箱子使用数量的最小值。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑洪，王海潮，孙逊，张超永，兰建华，孙雪松，孙西敬，刘斌，张苏波，高慕瑾，陈彦如，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：