[发明专利]组托盘方法及其应用

说明书

本发明公开了组托盘方法及其应用，涉及车辆运输技术领域。组托盘方法包括步骤：组合层，将货箱进行层组合获取组合层方案；建立树，对于不同的组合层方案，获取该方案中剩余的货箱信息进行层组合获取组合层方案，作为上一层的组合层方案，不同层的堆叠产生一棵树；遍历树，计算树的所有叶子结点对应的货箱体积之和，选择货箱体积之和最大的叶子节点，生成一个托盘的装载方案，并将装入该整托盘的货箱从待装货箱中删除；生成托盘单元，重复上述步骤，直至将需要托盘包装的货箱全部装入托盘中，完成组托盘步骤。本发明科学优化托盘运输的货箱堆叠策略，提升托盘的利用效率，降低托盘运输成本，具有良好的经济效益和推广价值。

技术领域

本发明涉及车辆运输技术领域。

背景技术

托盘是物料搬运过程中可以重复使用的储运物料器具，可分为平 托盘、立柱式托盘及箱式托盘，标准化托盘是推广单元化运输的重要 基础条件。托盘运输的优点在于可以采用机械化设备装卸、搬运和堆 垛，例如：叉车、托盘搬运车、高架仓库的全自动穿梭机。在多层仓 库或车间内进行托盘垂直搬运时，使用摇架和托架提升机。还有能将 大量包装货物自动码放在托盘上的码盘机和将码放在托盘上的包装 货物卸下的卸盘机。

对于需要托盘包装的货箱，实际车辆装载时，还需要考虑货箱堆 叠规则，因为包装容器(货箱)之间的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。

目前的组托盘方法往往基于装载人员的经验，缺少科学的指导。 而托盘的货箱堆叠规则又是三维装载问题中不可忽视的问题，如何科 学优化托盘运输的货箱堆叠策略，提升托盘的利用效率，以及将其应 用于三维装载问题求解，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，提供了一种组托盘方 法及其应用，本发明科学优化托盘运输的货箱堆叠策略，提升托盘的 利用效率，降低托盘运输成本，具有良好的经济效益和推广价值。

为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种组托盘方法，包括如下步骤：

组合层，将需要托盘包装的货箱进行层组合获取组合层方案，层 组合时设定所有货箱的堆高为1，且将托盘作为堆高为1的单个容器；

建立树，对于不同的组合层方案，获取该方案中剩余的货箱信息， 对剩余货箱进行层组合获取组合层方案，作为上一层的组合层方案， 不同层的堆叠产生一棵树；

遍历树，计算树的所有叶子结点对应的货箱体积之和，选择货箱 体积之和最大的叶子节点，生成一个托盘的装载方案，并将装入该整 托盘的货箱从待装货箱中删除；

生成托盘单元，重复上述步骤，直至将需要托盘包装的货箱全部 装入托盘中，完成组托盘步骤。

进一步，对每个层进行堆叠时，下层的被堆叠层能够完全支撑上 一层的底部面积，且除最顶层外的其它层的每一层中的待装对象的高 度相同。