[发明专利]一种基于混合算法的货物三维装箱方法

权利要求书

1.一种基于混合算法的货物三维装箱方法，其特征在于采用以下步骤实施：

步骤一，采集集装箱的参数，即集装箱箱体的长、宽、高；

步骤二，采集待装箱货物的参数，即货物的长、宽、高及数量；

步骤三，采用二次装箱模式，根据待装箱货物规格及数量划分子空间，初始化子空间集合；

步骤四，判断剩余空间是否为空，如果判断结果为“是”，则转入装箱子模块；如果判断结果为“否”，则继续下一步；

步骤五，判断是否仍有未装载货物，如果判断结果为“是”则继续下一步；如果判断结果为“否”，则转入装箱子模块；

步骤六，在剩余子空间中搜索剩余空间，使用树搜索算法搜索是否有可行块，如果搜索结果为“是”，则进行下一步；如果搜索结果为“否”，则输出结果；

步骤七，判断是否还有货物满足新的剩余空间，如果判断结果为“是”，则产生新的剩余空间并更新数据，输出结果；如果判断结果为“否”，则直接输出结果。

2.如权利要求1所述的一种基于混合算法的货物三维装箱方法，其特征在于，所述装箱子模块采用以下步骤：

步骤（1），使用遗传算法产生初始块生成方案；

步骤（2），采用树搜集算法选择摆放块；

步骤（3），将已选择的摆放块装箱；

步骤（4），计算出新产生的剩余空间并更新其集合；

步骤（5），在新的剩余空间中生成新的装载方案；

步骤（6），判断是否满足变异次数，如果判断结果为“是”，则输出结果；如果判断结果为“否”，则重复执行步骤（1）——步骤（6）。

3.如权利要求2所述的一种基于混合算法的货物三维装箱方法，其特征在于，所述步骤（1）中的遗传算法包括以下步骤：

步骤a，通过随机方式产生若干长度的编码的初始群体；

步骤b，通过适应度函数对每个个体进行评价，选择适应度值高的个体参与遗传操作，适应度低的个体被淘汰；

步骤c，经遗传操作的个体集合成新一代种群，直到满足停止准则；

步骤d，将后代中表现最好的个体作为遗传算法的执行结果。

4.如权利要求3所述的一种基于混合算法的货物三维装箱方法，其特征在于，所述步骤（2）中采用树搜集算法选择摆放块，具体采用以下步骤：

步骤a），将相同规格的货物按同一朝向堆叠而成简单块，所述简单块应当满足以下条件：所述简单块包含的货物数量应当小于待装箱货物数量，且所述简单块的大小应小于子空间的大小，即所述简单块可完全放入子空间不超出；

步骤b），枚举所有合法的简单块组合，并将其对应的简单块的数据加入可行块的数据列表之中；

步骤c），将不同规格的货物复合成复合块，所述复合块可以按照三种方式进行复合：按x方向复合，按y方向复合，按z方向复合；所述复合块应当满足以下条件：所述复合块包含的货物数量应当小于其中各规格货物的可用数量，且所述复合块的大小应当小于子空间的大小，即所述复合块可以完全放入子空间不超出；

步骤d），枚举所有合法的复合块组合，并将对应的复合块的数据加入可行块的数据列表之中；

步骤e），搜索可行块的数据列表，寻找适配的简单块和/或复合块填充于子空间，应当满足以下条件：所述简单块和/或复杂块的组合的大小应当小于或等于子空间的大小，即所述简单块和/或复杂块的组合可以完全放入子空间不超出；

步骤f），分别计算合法的所述简单块和/或复杂块的组合的体积v',并分别计算每种组合相对子空间V'的体积利用率p'，即：

；

步骤g），比较计算出的体积利用率p'，优先采用体积利用率p'最高的简单块和/或复杂块的组合作为摆放块。

5.如权利要求1-4之一所述的一种基于混合算法的货物三维装箱方

法，其特征在于，所述步骤一中的集装箱参数的设定采用笛卡尔空间坐标系，X轴设为集装箱的长度方向，Y轴为集装箱的宽度方向，Z轴为集装箱的高度方向；其中，所述集装箱的长为L、宽为W、高为H、体积为V。