提供一种装箱方法和装箱装置。所述装箱方法包括：获取用于装入货物的箱体的参数和待装入箱体的货物的参数，其中，箱体的参数包括箱体的长度、宽度和高度，货物的参数包括货物的大小、重量和形状中的一个或多个；生成货物的多种初始的装箱方案，其中，每种装箱方案包括指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息；基于货物的装箱方案、箱体的参数和货物的参数，通过评估器模拟货物的装箱方案，使得模拟的货物的装箱方案满足通过评估器设置的至少一个限制条件；计算每个模拟的货物的装箱方案的适应度，其中，每个装箱方案的适应度指示装箱方案中的所有被使用的箱体的空间使用率的平均值；基于计算的适应度和多种初始的装箱方案确定最优装箱方案。案确定最优装箱方案。案确定最优装箱方案。
【技术实现步骤摘要】
装箱方法和装箱装置
[0001]本专利技术涉及物流领域，更具体地讲，涉及一种装箱方法和装箱装置。
技术介绍
[0002]随着物流行业的发展，使用箱体(例如，集装箱等)运输货物越来越普遍。然而，目前，箱体内部货物的装载大多依靠负责装载的工人的技能和经验，这难以处理大规模的货物或者种类较多的货物的装载。此外，箱体的容积是一定的，如何考虑货物的高质量装载对于提高物流运输效率和降低物流运输成本有着积极的现实意义。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种装箱方法和装箱装置。
[0004]在一个方法，提供一种装箱方法，所述装箱方法包括：获取用于装入货物的箱体的参数和待装入箱体的货物的参数，其中，箱体的参数包括箱体的长度、宽度和高度，货物的参数包括货物的大小、重量和形状中的一个或多个；生成货物的多种初始的装箱方案，其中，每种装箱方案包括指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息；基于货物的装箱方案、箱体的参数和货物的参数，通过评估器模拟货物的装箱方案，使得模拟的货物的装箱方案满足通过评估器设置的至少一个限制条件；计算每个模拟的货物的装箱方案的适应度，其中，每个装箱方案的适应度指示装箱方案中的所有被使用的箱体的空间使用率的平均值；基于计算的适应度和多种初始的装箱方案确定最优装箱方案。
[0005]可选地，所述至少一个限制条件包括箱体边界限制条件、货物非重叠限制条件、底部货物支撑平衡限制条件、非底部货物递归平衡限制条件、货物高度差限制条件、货物底面不倾斜条件和货物表面放置条件、货物最大形变条件中的至少一个。
[0006]可选地，所述多个限制条件包括箱体边界限制条件，其中，箱体边界限制条件指示：在箱体放置货物时当前货物未超出当前箱体的边界，而放置下一货物时下一货物必然超出箱体的边界，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置；判断枚举的货物的空间位置是否满足当前箱体的箱体边界限制条件；当枚举的货物的空间位置满足当前箱体的箱体边界限制条件时，根据货物的装箱方案将当前货物装入当前箱体，并将下一货物装入下一箱体，以继续执行货物的装入，直到所有货物被装入箱体。
[0007]可选地，所述多个限制条件包括货物非重叠限制条件，其中，货物非重叠限制条件指示货物之间不存在空间位置重叠的情况，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置，使得货物之间满足货物非重叠限制条件。
[0008]可选地，所述多个限制条件包括货物支撑平衡限制条件，其中，货物支撑平衡限制条件指示货物之间的重心满足预设条件，使得底部货物能够稳定地支撑其他货物，其中，模
拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置，使得货物之间满足货物支撑平衡限制条件。
[0009]可选地，所述多个限制条件包括非底部货物递归平衡限制条件，其中，非底部货物递归平衡限制条件指示货物之间的重心满足预设条件，使得非底部货物能够稳定地支撑其他货物和/或被其他货物支撑，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置，使得货物之间满足非底部货物递归平衡限制条件。
[0010]可选地，所述多个限制条件包括货物高度差限制条件，其中，货物高度差限制条件指示预定货物之间的高度差低于预设高度差，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置，使得预定货物之间的高度差低于预设高度差。
[0011]可选地，所述多个限制条件包括货物底面不倾斜条件，其中，货物底面不倾斜条件指示预定货物的底面不是倾斜的底面，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置，使得预定货物的底面不是倾斜的底面。
[0012]可选地，所述多个限制条件包括货物表面放置条件，其中，货物表面放置条件指示预定货物的除底面的一个或多个面不与其他货物接触，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置，使得预定货物的除底面的一个或多个面不与其他货物接触。
[0013]可选地，所述多个限制条件包括货物最大形变条件，其中，货物最大形变条件指示预定货物在被放置时被其他货物接触的表面承受的形变小于或等于所述表面能够承受的最大形变，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置，使得预定货物在被放置时被其他货物接触的表面承受的形变小于或等于所述表面能够承受的最大形变。
[0014]可选地，基于计算的适应度和多种初始的装箱方案确定最优装箱方案的步骤包括：基于计算的适应度和多种初始的装箱方案，使用混合遗传模拟退火算法或遗传算法来确定最优装箱方案。
[0015]可选地，使用混合遗传模拟退火算法来确定最优装箱方案的步骤包括：执行种群迭代操作，其中，执行种群迭代操作包括：操作1：将当前种群中的适应度前预定百分比的染色体根据最优值保存策略进行保存，其中，在第一次执行种群迭代操作中，当前种群是对应于所述多种初始的装箱方案的初始种群，每条染色体对应于一种装箱方案；操作2：对当前种群中的除适应度前预定百分比的染色体之外的剩余染色体执行选择操作、交叉操作、变异操作和模拟退火操作，以获得处理后的染色体；操作3：判断包括保存的适应度前预定百分比的染色体和处理后的染色体的新一代种群的种群大小是否达到预定大小；操作4：响应于新一代种群的种群大小未达到预定大小，返回执行操作2和操作3；操作5：响应于新一代
种群的种群大小达到预定大小，通过模拟退火算法对当前的温度进行降温；判断降温后的温度是否达到终止温度；响应于降温后的温度未达到终止温度，迭代执行通过评估器模拟货物的装箱方案的操作、计算每个模拟的货物的装箱方案的适应度的操作和种群迭代操作；响应于降温后的温度达到终止温度，保存并输出与当前种群对应的最优装箱方案。
[0016]可选地，使用遗传算法来确定最优装箱方案的步骤包括：执行种群迭代操作，其中，执行种群迭代操作包括：操作1：将当前种群中的适应度前预定百分比的染色体根据最优值保存策略进行保存，其中，在第一次执行种群迭代操作中，当前种群对应于所述多种初始的装箱方案的初始种群，每条染色体对应于一种装箱方案；操作2：对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种装箱方法，所述装箱方法包括：获取用于装入货物的箱体的参数和待装入箱体的货物的参数，其中，箱体的参数包括箱体的长度、宽度和高度，货物的参数包括货物的大小、重量和形状中的一个或多个；生成货物的多种初始的装箱方案，其中，每种装箱方案包括指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息；基于货物的装箱方案、箱体的参数和货物的参数，通过评估器模拟货物的装箱方案，使得模拟的货物的装箱方案满足通过评估器设置的至少一个限制条件；计算每个模拟的货物的装箱方案的适应度，其中，每个装箱方案的适应度指示装箱方案中的所有被使用的箱体的空间使用率的平均值；基于计算的适应度和多种初始的装箱方案确定最优装箱方案。2.如权利要求1所述的装箱方法，其中，所述至少一个限制条件包括箱体边界限制条件、货物非重叠限制条件、底部货物支撑平衡限制条件、非底部货物递归平衡限制条件、货物高度差限制条件、货物底面不倾斜条件和货物表面放置条件、货物最大形变条件中的至少一个。3.如权利要求2所述的装箱方法，其中，所述多个限制条件包括箱体边界限制条件，其中，箱体边界限制条件指示：在箱体放置货物时当前货物未超出当前箱体的边界，而放置下一货物时下一货物必然超出箱体的边界，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置；判断枚举的货物的空间位置是否满足当前箱体的箱体边界限制条件；当枚举的货物的空间位置满足当前箱体的箱体边界限制条件时，根据货物的装箱方案将当前货物装入当前箱体，并将下一货物装入下一箱体，以继续执行货物的装入，直到所有货物被装入箱体。4.如权利要求2所述的装箱方法，其中，所述多个限制条件包括货物非重叠限制条件，其中，货物非重叠限制条件指示货物之间不存在空间位置重叠的情况，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放置方向的信息和货物的参数，在与箱体的参数对应的三维空间中枚举货物的空间位置，使得货物之间满足货物非重叠限制条件。5.如权利要求2所述的装箱方法，其中，所述多个限制条件包括货物支撑平衡限制条件，其中，货物支撑平衡限制条件指示货物之间的重心满足预设条件，使得底部货物能够稳定地支撑其他货物，其中，模拟货物的装箱方案的步骤包括：基于货物的装箱方案中的指示货物的装载顺序和货物的放...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽铭，李佳骏，王靖淞，
申请(专利权)人：第四范式北京技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。