[发明专利]一种三维集装箱装载布局优化方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于集装箱装载布局优化设计领域，尤其涉及一种三维集装箱装载布局优化的方法及系统。

背景技术

三维集装箱装载布局优化方法指的是在一定约束条件下，将一批货物按照适当的装载方法装入集装箱中，以使得集装箱的容积利用率或装载质量利用率最大，从而实现对集装箱进行合理有效使用的方法，其目标函数可以表示为：maxZ=λ(Σi=1nli·wi·hi·δi·m)/V+(1-λ)Σi=1ngi·δi·m/G,]]>其中，li、wi、hi、gi、m分别表示i类货物的长、宽、高、质量、件数；V，G分别表示集装箱的最大装载容积、最大装载质量；λ是0-1变量，当追求目标为容积利用率最大时λ＝1，当追求目标为装载质量利用率最大时λ＝0；i是0-1变量，若货物i装载则δi＝1，否则δi＝0。

现有技术提供的三维集装箱装载布局优化方法多基于单一智能优化算法，如基于遗传算法的三维集装箱装载布局优化方法、基于蚁群算法的三维集装箱装载布局优化方法和基于启发式算法的三维集装箱装载布局优化方法等。由于采用的算法单一，在解决三维集装箱装载布局优化问题时，无法结合不同算法的优越性而均表现出一定的缺陷。例如，基于启发式算法的三维集装箱装载布局优化方法，可实施确定的布局块排放策略、装载效率较高，但其仅考虑了装箱容积约束而对装箱其它方面的约束条件考虑不足；基于遗传算法的三维集装箱装载布局优化方法，作为其理论基础的遗传算法具有群体性全局搜索能力，可扩展性强，易与其他技术结合等优点，但由于没有充分利用系统反馈信息，使得搜索具有盲目性，当算法求解到一定范围时往往形成冗余迭代，导致寻求最优解的效率降低；基于蚁群算法的三维集装箱装载布局优化方法，作为其理论基础的蚁群算法是一种结合了分布式计算、正反馈机制和贪婪式搜索的算法，具有很强的搜索较优解能力，其通过信息素的更新高效收敛到最优解，但由于初期信息素匮乏，导致搜索初期积累信息素占用的时间较长。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种三维集装箱装载布局优化的方法，以解决现有技术提供的三维集装箱装载布局优化方法多基于单一智能优化算法，在解决三维集装箱装载布局优化问题时，无法结合不同算法的优越性而均表现出一定缺陷的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种三维集装箱装载布局优化的方法，所述方法包括以下步骤：

对待装箱货物进行编码，生成待装箱货物的多个初始货物集，并利用遗传算法生成所述初始货物集的子代货物集；

计算子代货物集中各个体的适应度值及其父代货物集中各个体的适应度值，当子代货物集中各个体的适应度值之和相对其父代货物集中各个体的适应度值之和不再增加时，对相应子代货物集进行个体解码，得到可行解；