[发明专利]一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及集装箱装载技术领域，具体为一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法。

背景技术

物流业是指物品从供应地向接受地的实体流动的过程。物流业是将运输。储存、装卸、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能根据实际需要实施有机结合的活动的集合。随着网络购物、远距离沟通的加强等，人们之间物品的传递越来越频繁，物流业的发展越来越快，需要面对的问题也越来越多。对于跨省的远距离运输大多采用火车或者飞机来进行，但是考虑到成本或省内运输大多还是采用集装箱或货运卡车运输，即都是采用集装箱来运输。

集装箱是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器。使用集装箱转运货物，可直接在发货人的发货仓库装货，运到收货人的仓库进行卸货，中途更换车、船时，无需将货物从箱内取出换装。但是因为集装箱的整体性，在依靠车辆运输时存在较大的安全隐患，特别是在高速上以较高速度前行时，当遇到突发状况，如：司机紧急变道等，集装箱的中心容易不稳定，轻则车体打滑、倾斜，重则集装箱飞出或车辆翻滚，造成运输货物的损失以及人员的伤亡，因此针对物流集装箱的平衡时提高货物安全性的一项重要技术，是提高物流质量、保障生命财产安全的重要保证。

例如在申请号为201210079334.3中提出的一种大型可调集装箱平衡重装置，包括底座，在底座上设置具有夹层结构的一级双层导向箱，以及多个至少部分适配容置在所述夹层结构内部的二级单层导向板，所述多个二级单层导向板首尾相连形成可调箱体结构，在所述底座上还设置分别与一级双层导向箱和二级双层导向板相配合的双极油缸。本发明采用了集装箱平衡重代替传统的铸铁块平衡重，能够大大降低制造成本，在不使用的时候，去掉沙土则只运输集装箱即可，方便运输，但是该发明在集装箱内设置平衡重来保证集装箱平衡，只能针对突发状况进行被动防御；申请号201210115196.X中提出的一种可折叠集装箱的平衡装置，包括用于连接集装箱底架和集装箱角柱的铰链，其中还包括一固定于所述集装箱底架且中轴线垂直于集装箱端墙所在平面的导杆，所述导杆上套设有一弹性部件，所述导杆一端设有第一限位部件，所述导杆中部设有一与所述导杆上自由滑动的滑套，本发明中弹性部件刚性大，安全性好，可有效实现端墙折叠时缓冲和端墙打开时的助理效果，降低对弹性部件的要求且成本降低，通用性好，可适用于不同高度的集装箱平台。但是该集装箱平衡装置的平衡性能虽然好，也难以应付突发状况，货物放置在车辆上容易产生左右摇摆，为此，我们提出了一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法投入使用，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法，以解决上述背景技术中提出的集装箱在运输过程中遇到突发状况时容易造成集装箱的翻覆，进而损坏集装箱内的货物和危及人身安全的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法，该基于应用数学模型的集装箱平衡控制方法的具体步骤如下：

S1：以集装箱箱内左后下角为坐标原点、箱底板为X-Y平面，建立空间直角坐标系，其中X轴沿集装箱端壁侧边，方向从后向前，Y轴箱底板侧边并平行于箱底板横向中心线，方向从左向右，Z轴垂直箱底板平面上；

S2：空间、平面及装载后的货物在X、Y、Z轴方向上的尺寸分别称之为宽、长、高，并建立以集装箱容积利用率为第一目标、最大化载重量利用率为第二目标的集装箱平衡装箱数学模型，其目标函数如下：

满足：

对一切i≠s或j≠t，

对一切i，j

p_ij＝0或1，对一切i，j，

对一切i，j