[发明专利]一种箱管装柜的优化方法及系统

权利要求书

1.一种箱管装柜的优化方法，定义货柜为空间坐标轴结构，需要装载的产品的边所在的面为墙，根据不同的边所组成的墙具有不同的墙厚度边类型，所述墙厚度边类型包括以所述产品的长为墙厚度的第一墙厚度边类型、以所述产品的宽为墙厚度的第二墙厚度边类型、以所述产品的高为墙厚度的第三墙厚度边类型，同类型的所述产品可以完全装载的所述墙为完整墙，同类型的所述产品不可完全装载的所述墙为欠缺墙，其特征在于，所述优化方法包括以下步骤：

S1、确定用于装载所述产品的所述货柜的体积和重量限制，对需要进行装载的产品集合中的产品进行删减，并将删减后剩余的所述产品按照预设排序规则在所述产品集合中进行货柜顺序排序；

S2、根据所述产品集合中的第一个所述产品，调用动态规划生成所述完整墙的方法，按照空间尺寸约束及不同的所述墙厚度边类型进行墙的生成，并判断是否可以通过装载为所述完整墙的方式使用所有所述产品进行装载，若是，则执行步骤S3；若否，则执行步骤S4；

S3、筛选出所述完整墙对应的所述墙厚度边类型，并遍历所有所述墙厚度边类型，对每种所述墙厚度边类型，首先装载其对应的所述完整墙，并更新装载后的所述产品集合，然后切割出墙上剩余空间和尾部剩余空间，其中，对于所述墙上剩余空间，通过树搜索的方式选择出装载率最高的装载方案，对于所述尾部剩余空间，跳转到步骤S5；

S4、筛选出所述欠缺墙所对应的所有所述墙厚度边类型，并遍历所有所述墙厚度边类型，对每种所述墙厚度边类型，首先根据所述墙厚度边类型及所述产品的剩余数量生成并装载所述欠缺墙，并更新装载后的所述产品集合，然后切割出所述墙上剩余空间和尾部剩余空间，其中，对于所述墙上剩余空间，通过树搜索的方式选择出装载率最高的所述装载方案，对于所述尾部剩余空间，跳转到步骤S5；

S5、判断所述产品集合中的所有所述产品是否未完全装载、且所述尾部剩余空间可以继续装载所述产品，若是，则跳转至步骤S2进行递归执行；若否，则输出完整的所述装载方案，并根据所述装载方案进行所述产品的装载。

2.如权利要求1所述的箱管装柜的优化方法，其特征在于，所述装载方案满足以下约束：

产品不重叠约束，所述货柜内的所述产品不能互相相交；

限重约束，所述货柜内所装载的所述产品的总重量小于或等于所述货柜的承重；

全支撑约束，任一所述产品被装载后的底面被完全支撑；

方向约束，满足预设摆放规则的所述产品的边不可以平行于所述货柜的z轴进行摆放；

放货安全约束，若所述产品的一条边除以所述产品的长小于预设安全性放货比例时，不可以将所述产品以该边平行于所述货柜的x轴进行摆放，除非由于体积约束，所述产品不能以其他边作为所述墙的厚度进行摆放；

产品优先级约束，按照所述预设排序规则进行排序后的所述产品按照顺序优先靠近所述货柜的空间坐标轴原点位置进行装载。

3.如权利要求2所述的箱管装柜的优化方法，其特征在于，定义所述预设安全性放货比例为rate，若所述产品的宽除以所述产品的长小于rate时，所述产品不能以所述第二墙厚度边类型进行装载；若所述产品的高除以所述产品的长小于rate时，所述产品不能以所述第三墙厚度边类型进行装载。

4.如权利要求1所述的箱管装柜的优化方法，其特征在于，所述预设排序规则为根据所述产品的重要权重进行由高权重到低权重的降序排序。

5.如权利要求1所述的箱管装柜的优化方法，其特征在于，所述预设排序规则为根据所述产品的最长边进行由长到短的降序排序。

6.如权利要求1所述的箱管装柜的优化方法，其特征在于，步骤S3中，装载所述完整墙时，对于不同的所述墙厚度边类型得到不同的所述装载方案之后，对不同的所述装载方案进行选优后再确定使用的所述墙厚度边类型。

7.如权利要求1所述的箱管装柜的优化方法，其特征在于，步骤S4中，装载所述欠缺墙时，直接挑选对于所述货柜的空间装载率最高的所述墙厚度边类型作为确定使用的所述墙厚度边类型。

8.一种箱管装柜的优化系统，定义货柜为空间坐标轴结构，需要装载的产品的边所在的面为墙，根据不同的边所组成的墙具有不同的墙厚度边类型，所述墙厚度边类型包括以所述产品的长为墙厚度的第一墙厚度边类型、以所述产品的宽为墙厚度的第二墙厚度边类型、以所述产品的高为墙厚度的第三墙厚度边类型，同类型的所述产品可以完全装载的所述墙为完整墙，同类型的所述产品不可完全装载的所述墙为欠缺墙，其特征在于，包括：

排序模块，用于确定装载所述产品的所述货柜的体积和重量限制，对需要进行装载的产品集合中的产品进行删减，并将删减后剩余的所述产品按照预设排序规则在所述产品集合中进行货柜顺序排序；

规划模块，用于根据所述产品集合中的第一个所述产品，调用动态规划生成所述完整墙的方法，按照空间尺寸约束及不同的所述墙厚度边类型进行墙的生成，并判断是否可以通过装载为所述完整墙的方式使用所有所述产品进行装载，若是，则跳转至完整墙装载模块；若否，则跳转至欠缺墙装载模块；

完整墙装载模块，用于筛选出所述完整墙对应的所述墙厚度边类型，并遍历所有所述墙厚度边类型，对每种所述墙厚度边类型，首先装载其对应的所述完整墙，并更新装载后的所述产品集合，然后切割出墙上剩余空间和尾部剩余空间，其中，对于所述墙上剩余空间，通过树搜索的方式选择出装载率最高的装载方案，对于所述尾部剩余空间，跳转到输出模块；

欠缺墙装载模块，用于筛选出所述欠缺墙所对应的所有所述墙厚度边类型，并遍历所有所述墙厚度边类型，对每种所述墙厚度边类型，首先根据所述墙厚度边类型及所述产品的剩余数量生成并装载所述欠缺墙，并更新装载后的所述产品集合，然后切割出所述墙上剩余空间和尾部剩余空间，其中，对于所述墙上剩余空间，通过树搜索的方式选择出装载率最高的所述装载方案，对于所述尾部剩余空间，跳转到输出模块；

输出模块，用于判断所述产品集合中的所有所述产品是否未完全装载、且所述尾部剩余空间可以继续装载所述产品，若是，则跳转至所述规划模块进行递归执行；若否，则输出完整的所述装载方案，并根据所述装载方案进行所述产品的装载。