[发明专利]货物装载调整方法及装置

说明书

本发明公开了货物装载调整方法及装置，涉及车辆装载布局优化技术领域。一种货物装载调整方法，包括步骤：对待装载的多个货物进行装载，所述货物之间在高度上不能相互叠放；根据预设约束条件，判断未装货物是否能够装入车厢；判定未装货物不能装入车厢时，生成装载方案，计算所述装载方案下的车厢重心位置并判断重心位置是否满足重心约束，所述重心约束包括x轴、y轴和z轴要求范围；判定不满足重心约束时，利用回溯算法进行重心调整。本发明对不满足重心约束的装载方案通过回溯算法来进行重心调整处理，直至生成可行的装载方案，显著提高了车辆装载计划的准确率，使得车辆装载计划更贴近实际运作。

技术领域

本发明涉及车辆装载布局优化技术领域。

背景技术

三维装载问题是一种几何组合优化问题，通常视为长方体形状货物的组合优化。具体的，三维装载问题是指对给定一辆待配载货车以及一批待装货物，确定一个可行的装载方案使得在满足基本约束条件下，车辆装载率最大。该问题需要满足四个方面的假设条件：1)车厢及待装货物均为长方体；2)放入的货物必须完全被包含在车厢内；3)货物只能以棱平行或垂直于车厢的棱的方向放置；4)要求货物只能绕着高度棱进行旋转，不可倾倒放置。而常见的约束条件有货物不与车厢相嵌约束、货物之间互不相嵌约束、车厢承重约束等。车辆装载率则定义为装入车厢的所有货物体积之和与车厢体积之间占比。

目前的求解方法中，对车厢重心和货箱堆叠规则考虑不足，而实际车辆装载时，车厢重心限制和货箱堆叠规则是非常重要的规则。一方面，车辆装载时，负荷重心偏在一侧或一端会导致车辆的操纵性和安定性变差，行车过程中容易引起侧翻等事故发生。因此车辆运输过程中要求指已装货物的车厢重心位置必须在规定的安全区域内，参见图1和图2所示，图1示例了车辆重心安全区域在车厢三维空间中的区域范围，图2示例了车辆重心安全区域在车厢水平面中的区域范围。另一方面，在实际车辆运输中，需要运输的对象通常被包装在指定的长方体容器内，而包装容器之间堆叠有类型和尺寸的限定，通常包含以下四种限定规则：a)不允许堆叠：是指容器上面不允许再堆叠其他任何容器。b)仅允许同类型同尺寸堆叠：是指容器上面仅仅允许堆叠同种类型容器，且上下堆叠的容器底部的长宽分别相同，如专用的专用料架，这种包装容器支架上有凸凹槽，与底部对接，能加固成一体。c)允许同类型同尺寸/底面尺寸小的堆叠：是指容器上面仅仅允许堆叠同种类型容器，但是要求能完全支撑上面容器的底部面积。如纸箱，上面可以堆叠纸箱，但不能堆叠其他类型的容器。d)允许不同类型，同尺寸/底面尺寸小的堆叠，如木箱或带盖的塑料箱，在满足单箱承重条件下，允许上面堆放同类或其他类如纸箱，但要求下面容器能完成支撑上面容器的底部面积。除了以上四种限定规则之外，包装容器之间堆叠时还需要考虑单箱承重。单箱承重是将容器堆叠在一个容器之上时，需要考虑上面堆叠的容器重量之和不能超过下面容器的最大承受重量。否则将会出现因为无法承重而造成货物损坏情况发生，降低合格率，影响后续生产。综上所述，不同容器之间堆叠限定就形成了复杂的堆叠规则。

由于缺乏对车厢重心和货箱堆叠规则的考虑，生成的货物装载计划在实际车辆装载时往往难以达到理论值。如何基于运输企业日常运作的实际需求，提出一种更贴近实际运作的货物装载方法，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种货物装载调整方法及装置，本发明在货物装载时，能够对不满足重心约束的装载方案通过回溯算法来进行重心调整处理，直至生成可行的装载方案；进一步，还考虑了需要托盘包装的待装对象的堆叠规则约束。本发明显著提高了车辆装载计划的准确率，使得车辆装载计划更贴近实际运作。

为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种货物装载调整方法，包括步骤：

对待装载的多个货物进行装载，所述货物之间在高度上不能相互叠放；

根据预设约束条件，判断未装货物是否能够装入车厢；