基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法技术

本发明专利技术公开了基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法，属于汽车零部件物流运输技术领域，本发明专利技术以装载过程中货车的装载率最小即空间利用率最大为目标函数，以各种规格的货物装载顺序和位置为决策变量，以货物及货车尺寸、装载优先级和预留空间等装载规则为约束条件，根据采用的货车类型和货物信息，通过构建数学模型计算得到最优的装载方案。本方法通过对模型的目标、约束的分析，通过将传统的三维装箱问题，结合实际装载过程中先堆垛、再装车的方法，降低问题的维度，大大减少模型的复杂度，提高计算效率。提高计算效率。提高计算效率。

【技术实现步骤摘要】
基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法


[0001]本专利技术属于汽车零部件物流运输
，具体涉及基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法。

技术介绍

[0002]装载问题是物流运输领域一类重要的研究问题，它是由1831年高斯提出的布局问题演化而来，在公路运输、铁路运输、航空运输和船舶运输中都具有广泛的应用。装载问题属于复杂组合优化(Non
‑
deterministic Polynomial，NP)问题中的NP完全(Np
‑
complete，NP
‑
C)问题。
[0003]随着时间发展，越来越多复杂的装载问题出现，一维、二维的装载方案逐渐不贴合于汽车零部件装载的实际运营情况，三维装载问题逐渐成为了研究的热点问题。但是目前，三维装载问题并没有一套完整统一的标准来解决此类问题，一些研究成果与实际生产联系不够紧密，实用性差。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的物流企业干线运输中货车的装载问题，本专利技术的目的是提供基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法，以装载过程中货车的装载率最小即空间利用率最大为目标函数，以各种规格的货物装载顺序和位置为决策变量，以货物及货车尺寸、装载优先级和预留空间等装载规则为约束条件，根据采用的货车类型和货物信息，通过构建数学模型计算得到最优的装载方案。本方法通过对模型的目标、约束的分析，通过将传统的三维装箱问题，结合实际装载过程中先堆垛、再装车的方法，降低问题的维度，大大减少模型的复杂度，提高计算效率。
[0005]本专利技术通过如下技术方案实现：
[0006]基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法，具体包括：
[0007]利用满足约束条件的公式(1)作为优化目标构建基于不同干线运输类型的汽车零部件物流的三维装载优化模型；
[0008][0009]其中，以货车车厢左后下点为原点，U表示空间利用率，V
i
表示货物i的体积；
[0010]基于非线性优化算法对式(1)进行求解，获得最优的装载方案。
[0011]进一步地，公式(1)中的货车类型信息及货物信息通过如下公式获得：
[0012]s.t.V
j
＝X
j
×
Y
j
×
Z
j
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0013]v
i
＝l
i
×
w
i
×
h
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0014]h
t
＝∑s
it
·
h
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0015]其中，V
j
表示不同类型货车的容积；以货车车厢左后下点为原点，X
j
表示货车车厢的内径长度；Y
j
表示货车车厢的内径宽度；Z
j
表示货车车厢的内径高度；j＝1，2，3，
…
表示不
同类型货车的编号；
[0016]v
i
表示货物i的体积；l
i
表示货物i的长度；w
i
表示货物i的宽度；h
i
表示货物的高度；s
it
为变量，表示货物i是否在货堆t中，若货物i在货堆t中，则s
it
＝1，否则s
it
＝0；h
t
表示货堆t的高度。
[0017]进一步地，所述公式(1)满足的约束条件如下：
[0018](1)、每辆货车上的货物体积之和小于货车的容积；
[0019][0020]其中，k
ij
为变量，表示货物i是否在货车j上，若货物i在货车j上，则k
ij
＝1，反之k
ij
＝0；
[0021](2)、每辆货车上的货物重量之和小于货车的载重量；
[0022][0023]其中，M
j
表示不同类型货车对应的不含自重的载重量；m
i
表示货物i的重量；k
ij
为变量，表示货物i是否在货车j上，若货物i在货车j上，则k
ij
＝1，反之k
ij
＝0；
[0024](3)、下层货物的长度大于或等于上层货物的长度；
[0025]l
i(下层)
≥l
i(上层)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0026](4)、下层货物的宽度大于或等于上层货物的宽度；
[0027]w
i(下层)
≥w
i(上层)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0028](5)、下层货物的堆叠属性为可压；
[0029]d
i(下层)
＝1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0030]其中，d
i
为变量，表示货物i的堆叠属性，0代表不可压，1代表可压；
[0031](6)、货堆的高度不超过车厢高度与叉车抬起货物高度之差；
[0032]z
j
‑
Δh≥h
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0033]其中，Δh表示货物在装卸过程中被叉车抬起的高度，h
t
表示货堆t的高度。
[0034]进一步地，所述装载方法中，每种装载方案仅采用一种类型的货车，不同类型的货车之间不混合使用。
[0035]进一步地，所述装载方法中，货物均视为整托货物，合托货物或未装满托盘的货物在输入时应标记为不可压货物。
[0036]进一步地，所述装载方法中，堆垛过程中相同包装类型的货物相互堆叠优先，不同包装类型货物相互堆叠时应根据实际情况进行标记。
[0037]进一步地，所述装载方法中，堆垛过程应保证可压的货物在下，不可压的货物在上，且重量大的货物应在重量小的货物下方。
[0038]进一步地，所述装载方法中，装载过程根据预先设定的装车顺序依次进行，相同包装类型的货物装载顺序相同，保证装车后基本在同一位置，便于装卸。
[0039]进一步地，所述装载方法中，所述叉车抬起货物的高度为15cm。
[0040]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0041]本专利技术的基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法，以装载过程中货车的装载率最小即空间利用率最大为目标函数，以各种规格的货物装载顺序和位置为决策变量，以货物及货车尺寸、装载优先级和预留空间等装载规则为约束条件，根据采用的货
车类型和货物信息，通过构建数学模型计算得到最优的装载方案。本方法通过对模型的目标、约束的分析，通过将传统的三维装箱问题，结合实际装载过程中先堆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法，其特征在于，具体包括：利用满足约束条件的公式(1)作为优化目标构建基于不同干线运输类型的汽车零部件物流的三维装载优化模型；其中，以货车车厢左后下点为原点，U表示空间利用率，v
i
表示货物i的体积；基于非线性优化算法对式(1)进行求解，获得最优的装载方案。2.如权利要求1所述的基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法，其特征在于，公式(1)中的货车类型信息及货物信息通过如下公式获得：s.t.V
j
＝X
j
×
Y
j
×
Z
j
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)v
i
＝l
i
×
W
i
×
h
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)h
t
＝∑s
it
·
h
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)其中，V
j
表示不同类型货车的容积；以货车车厢左后下点为原点，X
j
表示货车车厢的内径长度；Y
j
表示货车车厢的内径宽度；Z
j
表示货车车厢的内径高度；j＝1，2，3，
…
表示不同类型货车的编号；v
i
表示货物i的体积；l
i
表示货物i的长度；w
i
表示货物i的宽度；h
i
表示货物的高度；s
it
为变量，表示货物i是否在货堆t中，若货物i在货堆t中，则s
it
＝1，否则s
it
＝0；h
t
表示货堆t的高度。3.如权利要求1所述的基于不同干线运输类型的汽车零部件物流三维装载方法，其特征在于，所述公式(1)满足的约束条件如下：(1)、每辆货车上的货物体积之和小于货车的容积；其中，k
ij
为变量，表示货物i是否在货车j上，若货物i在货车j上，则k
ij
＝1，反之k
ij
＝0；(2)、每辆货车上的货物重量之和小于货车的载重量；其中，M
j<...

【专利技术属性】
技术研发人员：马茵，王婉聪，徐昊，王丽娜，杨盛华，
申请(专利权)人：一汽物流有限公司，
类型：发明
国别省市：