一种烟草产品的三维装车方法以及控制装置与流程

本发明属于烟草产品装运，具体涉及一种烟草产品的三维装车方法以及控制装置。

背景技术：

1、烟草订单中包括若干个货品种类，每类货品包括若干个相同规格的件烟，不同货品的件烟产品的规格相同或不同，烟草产品的装车具体是将多个烟草订单中的件烟装入货车车厢。烟草产品的装车实际上是一个三维装车问题，三维装车问题是一个具有复杂约束条件的组合优化问题，在实际中更有许多约束条件需要考虑，因此复杂性和难度大。

2、现有技术中，对三维装车问题的研究较少，没有给出能够实际应用的具体方法，某些方法存在限制，如计算量过大，排列没有规则等，目前主要基于经验人工对烟草产品进行装车，装车时间长、装车效率低、单车满载率低、装车一次成功率低，从而增加了烟草产品的物流成本，降低了经济效益。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提供一种烟草产品的三维装车方法，能缩短装车时间，提高装车效率，并能提高单车满载率和装车一次成功率，从而达到降低烟草产品物流成本和提高经济效益的目的。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种烟草产品的三维装车方法，包括以下步骤：

4、s1、采集货车型号和烟草订单的信息，所述烟草订单中包括若干个货品种类，每类货品包括若干个相同规格的件烟产品，不同货品的件烟产品的规格相同或不同，每辆所述货车的车厢用于装入多个烟草订单中的件烟产品；

5、s2、以所述货车车厢的一个端点作为坐标原点，建立空间坐标，所述空间坐标的三维长度为货车车厢容纳空间的三维尺寸，设定所述坐标原点为起始的放置点；

6、s3、取出所述烟草订单编号i中第j类货品的第k个件烟产品，并标记为pijk编号，根据件烟产品pijk的尺寸信息，判断在放置点能否对所述件烟产品pijk进行预放置，若能放置，则预放置所述件烟产品pijk，在所述件烟产品pijk的端点设置新的放置点，然后执行步骤s4，若不能放置，则记录已经完成预放置的放置点的坐标信息和对应的件烟产品编号，并记录未能完成预放置的件烟产品所对应的烟草订单编号和件烟产品数量，并输出结果，其中设置的各放置点形成放置点集合；

7、s4、判断是否所有所述烟草订单的所有件烟产品均已进行预放置，若已完成所有件烟产品的预放置则记录所有件烟产品的放置点的坐标信息，并输出结果，否则执行步骤s3。

8、进一步地，步骤s3具体包括以下步骤：

9、s3.1、根据所述件烟产品pijk的长宽高信息，判断能否对所述件烟产品pijk进行长度预放置，若能放置，则预放置所述件烟产品pijk，在所述件烟产品pijk长度方向的端点设置新的放置点，然后执行步骤s4，若不能放置，则执行步骤s3.2；

10、s3.2、根据所述件烟产品pijk的长宽高信息，判断能否对所述件烟产品pijk进行宽度预放置，若能放置，则预放置所述件烟产品pijk，在所述件烟产品pijk宽度方向的端点设置新的放置点，然后执行步骤s4，若不能放置，则执行步骤s3.3；

11、s3.3、根据所述件烟产品pijk的长宽高信息，判断能否对所述件烟产品pijk进行高度预放置，若能放置，则预放置所述件烟产品pijk，在所述件烟产品pijk高度方向的端点设置新的放置点，然后执行步骤s4，若不能放置，则记录已经完成预放置的放置点的坐标信息和对应的件烟产品编号，并记录未能完成预放置的件烟产品所对应的烟草订单编号和件烟产品数量，并输出结果。

12、进一步地，步骤s3.1具体包括以下步骤：

13、s3.1.1、根据所述件烟产品pijk的长宽高信息，判断从放置点沿着所述货车的车厢长度方向放置件烟产品pijk能否放置在车厢容纳空间内，若能放置，则执行步骤s3.1.2，若不能放置，则执行步骤s3.2；

14、s3.1.2、判断所述件烟产品pijk与车厢上的其他件烟产品是否发生重叠，若不重叠，则执行步骤s3.1.3，若重叠，则执行步骤s3.2；

15、s3.1.3、判断所述件烟产品pijk是否悬空，若不悬空，则预放置所述件烟产品pijk，在所述件烟产品pijk长度方向的端点设置新的放置点，然后执行步骤s4，若悬空，则执行步骤s3.2。

16、进一步地，步骤s3.2具体包括以下步骤：

17、s3.2.1、根据所述件烟产品pijk的长宽高信息，判断从放置点沿着所述货车的车厢宽度方向放置件烟产品pijk能否放置在车厢容纳空间内，若能放置，则执行步骤s3.2.2，若不能放置，则执行步骤s3.3；

18、s3.2.2、判断所述件烟产品pijk与车厢上的其他件烟产品是否发生重叠，若不重叠，则执行步骤s3.2.3，若重叠，则执行步骤s3.3；

19、s3.2.3、判断所述件烟产品pijk是否悬空，若不悬空，则预放置所述件烟产品pijk，在所述件烟产品pijk宽度方向的端点设置新的放置点，然后执行步骤s4，若悬空，则执行步骤s3.3。

20、进一步地，步骤s3.3具体包括以下步骤：

21、s3.3.1、根据所述件烟产品pijk的长宽高信息，判断从放置点沿着所述货车的车厢高度方向放置件烟产品pijk能否放置在车厢容纳空间内，若能放置，则执行步骤s3.3.2，若不能放置，则记录已经完成预放置的放置点的坐标信息和对应的件烟产品编号，并记录未能完成预放置的件烟产品所对应的烟草订单编号和件烟产品数量，并输出结果；

22、s3.3.2、判断所述件烟产品pijk与车厢上的其他件烟产品是否发生重叠，若不重叠，则执行步骤s3.3.3，若重叠，则记录已经完成预放置的放置点的坐标信息和对应的件烟产品编号，并记录未能完成预放置的件烟产品所对应的烟草订单编号和件烟产品数量，并输出结果；

23、s3.3.3、判断所述件烟产品pijk是否悬空，若不悬空，则预放置所述件烟产品pijk，在所述件烟产品pijk高度方向的端点设置新的放置点，然后执行步骤s4，若悬空，则记录已经完成预放置的放置点的坐标信息和对应的件烟产品编号，并记录未能完成预放置的件烟产品所对应的烟草订单编号和件烟产品数量，并输出结果。

24、进一步地，

25、判断所述件烟产品pijk与车厢上的其他件烟产品是否发生重叠，具体是判断所述件烟产品pijk与相邻件烟产品的相交面的数量，若所述件烟产品pijk与相邻件烟产品的相交面数量为0，则所述件烟产品pijk与相邻件烟产品不相交，若所述件烟产品pijk与相邻件烟产品的相交面数量为1，则所述件烟产品pijk与相邻件烟产品为相邻放置，若所述件烟产品pijk与相邻件烟产品的相交面数量大于等于2，则判定所述件烟产品pijk与相邻件烟产品发生重叠；

26、判断所述件烟产品pijk是否悬空，具体是计算所述件烟产品pijk与下方相邻件烟产品之间的垂直间距，若垂直间距为0，则判定所述件烟产品pijk不悬空，若垂直间距大于0，则判定所述件烟产品pijk悬空。

27、进一步地，

28、判断所述件烟产品pijk与车厢上的其他件烟产品是否发生重叠，若重叠，则判断是否因行间长度不一致导致重叠，若因行间长度不一致导致重叠，则根据行间约束条件生成新的放置点存入所述放置点集合，若不因行间长度不一致导致重叠，则该放置点无法放置所述件烟产品pijk；

29、若不重叠，则判断所述件烟产品pijk是否悬空，若悬空，则计算所述件烟产品pijk与下方相邻件烟产品之间的垂直间距并生成放置点，计算所述件烟产品pijk能否在所生成的放置点装入，若不能装入，则所生成的放置点无法放置所述件烟产品pijk，若能装入，则判断所述件烟产品pijk与车厢上的其他件烟产品是否发生重叠，若装入后不重叠，则在该放置点预放置所述件烟产品pijk，并生产新的放置点存入所述放置点集合，若装入后重叠，则该放置点无法放置所述件烟产品pijk；

30、若不悬空，则判断所述件烟产品pijk的尺寸是否超过下方件烟产品的尺寸，若超过则调转所述件烟产品pijk的放置方向，在该放置点预放置所述件烟产品pijk，并生产新的放置点存入所述放置点集合，若未超过则直接在该放置点预放置所述件烟产品pijk，并生产新的放置点存入所述放置点集合。

31、进一步地，

32、若所述输出结果来源于步骤s3，则输出已经完成预放置的放置点的坐标信息和对应的件烟产品编号，并输出剩余未能完成预放置的件烟产品所对应的烟草订单编号和件烟产品数量，并根据输出的结果进行装车操作；

33、若所述输出结果来源于步骤s4，则输出所有件烟产品完成预放置的放置点的坐标信息，并根据输出的结果进行装车操作。

34、进一步地，通过数据采集单元采集步骤s1中所述货车型号和烟草订单的信息，并发送数据分析判断单元，所述数据分析判断单元根据接收到的信息进行步骤s2、步骤s3和步骤s4的操作。

35、一种烟草产品的三维装箱控制装置，包括传输器、程序存储器和处理器，所述传输器用于进行通信传输，所述程序存储器用于存储计算机程序，所述传输器和程序存储器均与处理器通信连接，所述处理器用于运行所述计算机程序，以执行上述烟草产品的三维装车方法。

36、相对于现有技术，本发明的有益效果为：

37、本发明的烟草产品的三维装车方法，包括以下步骤：s1、采集货车型号和烟草订单的信息，烟草订单中包括若干个货品种类，每类货品包括若干个相同规格的件烟产品，不同货品的件烟产品的规格相同或不同，每辆货车的车厢用于装入多个烟草订单中的件烟产品，s2、以货车车厢的一个端点作为坐标原点，建立空间坐标，空间坐标的三维长度为货车车厢容纳空间的三维尺寸，设定坐标原点为起始的放置点，s3、取出烟草订单编号i中第j类货品的第k个件烟产品，并标记为pijk编号，根据件烟产品pijk的尺寸信息，判断在放置点能否对件烟产品pijk进行预放置，若能放置，则预放置件烟产品pijk，在件烟产品pijk的端点设置新的放置点，然后执行步骤s4，若不能放置，则记录已经完成预放置的放置点的坐标信息和对应的件烟产品编号，并记录未能完成预放置的件烟产品所对应的烟草订单编号和件烟产品数量，并输出结果，其中设置的各放置点形成放置点集合，s4、判断是否所有烟草订单的所有件烟产品均已进行预放置，若已完成所有件烟产品的预放置则记录所有件烟产品的放置点的坐标信息，并输出结果，否则执行步骤s3；这样根据烟草订单信息、货车型号信息以及烟草订单中各类货品所包括的件烟产品的规格信息，通过对各件烟产品进行预放置，得到已经完成预放置的放置点的坐标信息和对应的件烟产品编号，并得到未能完成预放置的件烟产品所对应的烟草订单编号和件烟产品数量，或者得到已完成所有件烟产品预放置的放置点的坐标信息，以指导工作人员进行装车操作，并能对人工配载方案进行验证，能替代目前基于经验的人工配载方式，能缩短装车时间，提高装车效率，并能提高单车满载率和装车一次成功率，从而达到降低烟草产品物流成本和提高经济效益的目的。

38、综上，本发明能根据烟草订单的实际数量，并根据每个烟草订单中各类货品中的件烟产品数量，对各烟草订单进行组合，从而能显著提高货车车厢的利用率。