三维装箱与选箱算法研究

发布时间：2024-03-26 01:52

　　进入新世纪以来,电商平台和物流企业得到了飞速的发展,其中物流运输涉及到货物的装箱以及货箱的选择问题,合理的装箱方案和合适的货箱箱型不仅可以有效提高货箱的空间利用率,还能减少不必要的纸箱浪费,从而降低货物的运输成本和材料成本。此外还可以大大地提高工人的装箱效率,避免频繁地进行货物摆放位置的调整,节约大量的时间,因此研究三维装箱问题和选箱问题有着极大的理论价值和实践价值。首先现有的装箱算法大多缺乏对实际约束条件的考虑,降低了算法在实际生产中的可行性和实用性。因此,本文针对沿托盘边缘摆放货物这一关键约束条件以及其它10种现实约束的单箱型强异构货物装箱问题进行了研究,提出了一种两阶段启发式装箱算法,在第一阶段将三维装箱问题转为二维装箱问题,即先将货物摆放成层,设计了三种符合约束条件的二维布局类型,针对剩余零散货物提出了稳定支撑算法和插缝算法来构造货物层,最后将层在托盘高度方向上进行摆放。算法在苛刻的约束条件下仍达到了平均近80%的空间利用率,达到了实际生产中的要求。其次,货箱的规格尺寸对订单成本有着极大的影响,本文将优化货箱箱型的问题归结为三维装箱与选箱问题(Bin Packing and S...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 课题的背景及研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究情况与发展趋势
        1.2.1 装箱算法的研究现状
        1.2.2 装箱问题的发展趋势
    1.3 论文主要内容和组织结构
        1.3.1 论文主要研究内容
        1.3.2 论文组织结构
第二章 装箱问题及求解方法
    2.1 装箱问题的定义
    2.2 装箱问题的分类
        2.2.1 根据货物到达情况分类
        2.2.2 根据货物类型分类
        2.2.3 根据货箱的数量以及种类分类
        2.2.4 根据是否考虑实际约束分类
        2.2.5 根据是否考虑存在装箱惩罚分类
    2.3 装箱问题的主要算法
        2.3.1 经典算法
        2.3.2 计算智能算法
    2.4 本章小结
第三章 基于多约束条件的启发式装箱算法
    3.1 三维装箱问题描述
        3.1.1 问题假设
        3.1.2 实际条件约束
        3.1.3 装箱问题优化目标
    3.2 三维装箱问题模型构建
        3.2.1 空间坐标系的定义
        3.2.2 参数和变量说明
        3.2.3 模型建立和约束条件处理
    3.3 基于多约束条件的启发式装箱算法设计
        3.3.1 分层布局类型
        3.3.2 以层为单位的三维装箱
        3.3.3 稳定支撑算法和插缝算法
    3.4 实验结果及其分析
        3.4.1 使用算例说明
        3.4.2 实验结果及其分析
第四章 BPSP的三维装箱算法设计
    4.1 装箱问题描述
        4.1.1 问题假设和现实约束
        4.1.2 装箱问题优化目标
        4.1.3 模型建立和约束条件处理
    4.2 基于底面平铺策略和打包策略的空间分割算法
        4.2.1 空间分割法
        4.2.2 空间合并算法
        4.2.3 货物打包预处理
        4.2.4 货物摆放策略
        4.2.5 启发式算法装箱步骤
    4.3 实验结果及其分析
第五章 BPSP的选箱算法设计
    5.1 三维选箱算法(3D-BSA)问题描述
    5.2 选箱问题模型
        5.2.1 参数和变量说明
        5.2.2 目标函数
    5.3 选箱算法(3D-BSA)
        5.3.1 聚类算法
        5.3.2 选箱算法3D-BSA的算法流程。
    5.4 实验结果及其分析
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3939186