多车多件货物装载布局优化模型与算法
基于配放约束的货物多车配载优化模型与算法
２０ １０ 年 ２月
铁
道
学
报
Ｖｏ ． ２ １３
ＮＯ １ ．
ｊ ＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＴＨＥ ＣＨＩ ＮＡ ＲＡＩ Ｗ ＡＹ ＯＣＩ Ｉ Ｓ ＥＴＹ
Ｆｅ ｒ ａｒ ２ ０ ｂ ｕ ｙ ０１
文章 编 号 ： ０ １８ ６ （ ０ ０ ０ — ０ ３０ １ ０ —３ ０ ２ １ ） １０ ９ ５
关 键 词 ： 群 协 同策 略 ；货 物 多 车 配 载 ； 路 货 物 运 输 ； 种 货 物 蚁 铁 特
中图 分 类 号 ： ９ ． Ｕ２ ４ １ 文 献标 志码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｉ ｎ ｉ ０ －３ ０ ２ １ ． １ Ｏ ６ ｏ ： ０ ３ ６ ／． ｓ ． ０ １８ ６ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ
配 载 模 型 。并 以该 模 型 为 基 础 ， 出 求解 该 问 题 的 蚁 群 算 法 。在 模 型 求 解 过 程 中 ， 对 问题 特 点 ， 分 考 虑 货 物 提 针 充
配 装 限 制 及 装 载 工 具 的 载 重 、 积 等方 面 约束 ， 于 待 装 货 物 比容 动 态 逼 近 装 载 工 具 剩 余 空 间 比容 策 略 ， 合 运 容 基 综
ｌ ｄ ｄ．Ｔｈｅ ｍ ｕ ｔ— ｎ ｏ ｏ ｙ ａ ｇ ｉｈｍ ｎｃ ｕ ｓ ｔ ｒ ｓ ：ＡＣＡ— ｏａ ｅ ｌｉａ ｔ ｃ ｌ ｎ ｌ ｏｒｔ ｉ ｌ ｄｅ ｗｏ ｐａ ｔ ＶＥＨ Ｉ ＣＬＥ ｎｄ ＡＣＡ— ａ ＶＯＴＵＭ Ｅ， ｗｈｉｈ ａ ｅ ｃ ｒ ｃ ｌａ ｏｒ ｔ ｄ ｔ ｐｔｍ ｉｅ ｔ ｏ ｄ ｎｇ ｃ ｐａ ｉｙ ａ ｄ ｖｏ ｕｍ ｅｏ ｅ ｉ ｌ ｓａ ｄ ｍｉ ｍｉｅ ｔ ｅ ｎｕ ｂｅ ｅ ｃｅ ｅ ｄ ｄ ｏ ｌ ｂ ａ ｅ ｏ ｏ ｉ ｚ ｈｅ ｌ ａ ｉ ａ ｃｔ ｎ ｌ ｆｖ ｈ ｃ ｅ ｎ ｎｉ ｚ ｈ ｍ ｒｏｆｖ ｈｉｌ ｓｎ ｅ ｅ ｉ ａ ｉ ｕｓ ｃ ｎｄ ｔｏ ． Ｉ ｎ ｖ ｒｏ ｏ ｉｉ ｎｓ ｍｐｒ ｖ ｍ ｅ ｔｉ ａ ｏ ｂｒｎ ｕｔａ ｍｏｒ ｒ ｃ ｉ ａ ｎｔｃ ｌ ｎｙ ａ ｇｏ ｉｈ ．Ａ ｎ ｅ ｍｐｌ ｏｅ ｎ ｓ ｍ ｄｅ ｔ ｉ ｇ ｏ ｅ ｐ ａ ｔｃ ｌａ ｏ ｏ ｌ ｒｔ ｍ ｘａ ｅｏｆ ｌ ａ ｉ ｆ８ ｃ ｔ ｇｏ ｙ １ ０ ｐｉｃ ｏ ｓ ｉ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｅ ｉｙ ｔ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ａ ｆｉｉ ｎｃ ｆｔ ｅ ｐ ｏｐ ｓ ｄ ｍ ｏ ｌ ｏ ｄ ｎｇ ｏ － ａ ｅ ｒ 一 ｅ ｅ ｇ ｏｄ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｏ ｖ ｒｆ ｈ ｏ ｒ ｃ ｎ ｓ ｎｄ ｅ ｆｃｅ ｙ ｏ ｈ ｒ ｏ ｅ ｄｅ ０ ａ ｄ ａ ｇ ｉｈｍ ． ｎ ｌ ｏｒｔ Ｋｅ ｒ ｓ ｍｕｌｉａ ｔ ｃ ｌ ｎｙ ａｇｏ ｉｈｍ ；ｍ ｕ ｔ— ａ ｅ ｒ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ— ｎ ｏ ｏ ｌ ｒｔ ｌｉｃ ｔ ｇｏ ｙ ｇ ｏｄｓ ａ ｍｕｌｉｖ ｈｉｌ ｓ ｒ ｉｗａ ｒ ｉ ｔ ｒ ｎｓ ｒ ａ ｎｄ ｔ— ｅ ｃｅ ； ａ ｌ ｙ ｆ ｅｇｈ ｔａ ｐｏ ｔ —
物流配送优化模型及算法综述
物流配送优化模型及算法综述一、物流配送问题概述物流配送问题是指在给定的时间窗口内，从指定的供应点或仓库将货物分配到指定的需求点或客户，并通过最优路线和车辆载重量进行配送的问题。
其目标是通过合理的路线安排、货物装载和车辆调度，使得整个物流系统的运营成本最小化，同时满足各种约束条件。
二、物流配送优化模型1.车辆路径问题（VRP）车辆路径问题是物流配送问题的经典模型，主要考虑如何确定最佳配送路线和货物装载方案，以最小化总行驶成本或最大化配送效率。
其中常用的模型包括TSP（Traveling Salesman Problem）、CVRP（Capacitated Vehicle Routing Problem）和VRPTW（Vehicle Routing Problem with Time Windows）等。
2.货车装载问题（BPP）货车装载问题是指在给定的车辆装载容量限制下，如何合理地将货物装载到车辆中，以最大化装载效率或最小化装载次数。
该问题常常与VRP结合使用，以使得整个配送过程达到最优。
3.多目标物流配送问题多目标物流配送问题是指在考虑多种目标函数的情况下，如何找到一个平衡的解决方案。
常见的多目标函数包括成本最小化、配送时间最短化、节能减排等。
解决该问题常常需要使用多目标优化算法，如遗传算法、粒子群算法等。
三、物流配送优化算法1.精确求解算法精确求解算法是指通过穷举所有可能的解空间，找到最优解的方法。
常用的精确求解算法包括分支定界法、整数规划法、动态规划法等。
这些算法可以保证找到最优解，但在规模较大的问题上效率较低。
2.启发式算法启发式算法是指通过设定一些启发式规则和策略，寻找近似最优解的方法。
常用的启发式算法包括贪心算法、模拟退火算法、遗传算法等。
这些算法在求解复杂问题时效率较高，但不能保证找到最优解。
3.元启发式算法元启发式算法是指将多种启发式算法结合起来，形成一种综合的解决方案。
常用的元启发式算法包括蚁群算法、粒子群算法等。
物流运输配送优化模型及算法研究
物流运输配送优化模型及算法研究随着电子商务行业的快速发展，物流运输配送的效率成为了商家和消费者关注的重点。
为了提高物流配送的效率和准确性，许多研究者开始探索物流运输配送优化模型和算法。
首先，对于物流运输配送的优化模型研究。
物流运输配送的优化模型可以分为几个方面：路线优化、车辆调度、货物装载等。
路线优化是指在给定的起点和终点之间，寻找最短的路线来减少交通时间和燃料消耗。
车辆调度是指在给定的货物配送需求下，合理安排车辆的调度顺序和时间，以最大程度地减少车辆的空驶和等待时间。
货物装载是指在给定的车辆和货物需求情况下，合理安排货物的装载顺序和方式，以最大程度地减少空间浪费和装载时间。
接下来，对于物流运输配送的优化算法研究。
为了解决物流运输配送的优化问题，研究者们提出了许多优化算法，如遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法等。
这些算法主要通过优化目标函数，求解最优解或近似最优解。
遗传算法模拟了生物进化的过程，通过选择、交叉和变异等操作来产生新的个体，以逐步优化目标函数。
模拟退火算法模拟了固体退火过程，通过在解空间中随机搜索，以找到全局最优解。
禁忌搜索算法通过记录禁忌表，以避免陷入局部最优解，最终找到全局最优解。
除了以上两个方面的研究，物流运输配送的优化模型和算法还需要考虑以下几个因素。
首先是实时性，由于物流运输配送的动态性，模型和算法需要能够适应实时变化的需求，以保证效率。
其次是容错性，由于各种不可预测的因素（如交通堵塞、天气等），模型和算法需要具备容错能力，能够在异常情况下正常运行。
再次是可扩展性，随着物流规模的不断扩大，模型和算法需要具备可扩展性，以适应大规模的物流运输配送需求。
在实际应用中，许多公司已经开始采用物流运输配送的优化模型和算法。
例如，亚马逊通过算法自动计算出最佳的货物装载顺序，以减少送货所需的车辆和时间。
而滴滴则通过实时交通信息和智能调度算法，实现了高效的出行服务。
这些应用的成功不仅提高了物流运输配送的效率，也降低了物流成本，为企业带来了巨大的经济效益。
物流服务提供商中的货物装载优化算法研究
物流服务提供商中的货物装载优化算法研究货物装载优化算法是物流服务提供商中关键的研究方向之一。
随着全球贸易的快速发展，物流行业面临着越来越多的挑战。
合理利用运输工具的装载空间和提高货物装载效率是物流运营中的重要环节。
因此，研究和应用货物装载优化算法对物流服务提供商来说十分重要。
货物装载优化算法的研究目的在于找到最佳的装载方案，以最小化货物装载空间浪费并提高效益。
这些算法基于数学模型和优化理论，通过模拟和计算来确定最优的装载方式。
常用的算法包括贪心算法、遗传算法、模拟退火算法、动态规划等。
首先，贪心算法是一种简单而高效的算法，常用于货物装载优化问题。
该算法以局部最优解为基础，从货物列表中选择容积较小和重量较轻的货物进行装载。
然后，根据大小和重量要求逐渐填满运输工具的可用空间。
贪心算法在处理较小规模的问题时具有较好的性能，但对于大型问题来说可能不能找到全局最优解。
其次，遗传算法是一种通过模拟生物进化过程来求解优化问题的方法。
该算法创建随机的初始解，并使用交叉和变异操作来生成新的解。
通过不断迭代和评估，遗传算法能够逐步优化解，并找到最佳的装载方案。
它能够处理复杂的问题，并且具有全局搜索的能力，但需要耗费大量的计算资源。
此外，模拟退火算法是另一种有效地求解货物装载优化问题的算法。
该算法从一个初始解开始，在每一次迭代中，根据一定的概率选择接受一个更好的解或者一个差一些的解。
通过渐渐降低概率，模拟退火算法有利于避免陷入局部最优解，从而能够寻找到更优的装载方案。
最后，动态规划是一种常用的优化算法，用于解决具有多阶段决策的问题。
对于货物装载优化问题，可以将整个装载过程分解为若干个阶段，每个阶段都做出最佳的决策。
通过动态规划算法，可以计算每个阶段的最优解，并逐步推导出整体最优解。
但是，随着问题规模增加，动态规划算法的计算复杂度也会显著提高。
总结来说，货物装载优化算法在物流服务提供商中起着重要的作用。
这些算法能够帮助物流公司合理利用运输工具的装载空间，提高装载效率，减少成本。
物流运输规划与优化模型求解方法的研究与比较
物流运输规划与优化模型求解方法的研究与比较随着全球经济的不断发展和扩大，物流运输在现代社会中变得更为重要。
物流运输规划和优化成为了企业降低成本、提高效率的关键。
本文将研究和比较物流运输规划与优化模型的求解方法。
一、物流运输规划模型物流运输规划是指通过建立合理的运输路线和安排运输资源，以最小化运输成本、提高服务水平和满足客户需求为目标的规划过程。
物流运输规划模型通常包括以下几个主要方面：1.1 运输网络模型运输网络模型描述了物流运输系统中不同运输节点之间的关系和连接。
它通常采用图论中的网络模型来表示，包括节点和边。
节点表示不同的运输节点，例如工厂、仓库和销售点，边表示节点之间的运输路径。
1.2 需求预测模型需求预测模型用于估计不同地区或客户对产品的需求量。
这是物流运输规划中至关重要的一步，准确的需求预测可以帮助企业减少库存和运输成本，并提高客户满意度。
1.3 运输成本模型运输成本模型用于计算不同运输方案的成本。
它通常考虑到各种因素，如运输距离、货物重量、燃料价格、运输方式等。
通过优化运输成本，企业可以提高运输效率，降低运营成本。
二、物流运输优化模型求解方法物流运输优化模型的求解是指通过数学方法和算法寻找最优解的过程。
下面介绍几种常见的物流运输优化模型求解方法：2.1 线性规划线性规划是一种广泛应用于物流运输规划中的方法。
它将物流运输规划问题转化为数学模型，通过线性优化算法求解最优解。
线性规划方法的优点是计算效率高，求解过程相对简单。
2.2 整数规划整数规划是线性规划的一种扩展形式，它在求解过程中要求变量取整数值。
在物流运输规划中，整数规划常用于考虑路径选择、货物装载等问题。
整数规划能够提供更准确的解决方案，但求解过程更为复杂。
2.3 启发式算法启发式算法是一种基于经验和直觉的求解方法，通过一系列规则和策略来搜索最优解。
在物流运输规划中，启发式算法常用于求解复杂、大规模的问题。
它的优点是可以在较短时间内找到近似最优解，但不能保证找到全局最优解。
汽车零部件多式联运组合式单元集装箱装载优化模型与算法
汽车零部件多式联运组合式单元集装箱装载优化模型与算法*李俊1,2尹晶3张煜4▲（1.天津港（集团）有限公司天津300461；2.武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430081；3.中车齐齐哈尔车辆有限公司大连研发中心辽宁大连116052；4.武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063）摘要：为满足汽车零部件中异形件在集装箱多式联运中的装箱运输需求，设计提出1种新型组合式单元集装箱，并研究其装载优化方法。
考虑到箱体内部装载单元划分、异形件装箱及多层堆放的作业要求，重点解决待装箱物品的托盘选型、载货托盘在箱体内部装载单元的堆存位置选择等难题，以实现货物、托盘和箱体内部装载空间的有效适配。
结合以上差异性特征，重新定义货物托盘选择、载货托盘堆放层位选择、同层双托盘位置选择的决策变量，并考虑装箱货物托盘类型、单个装载单元内部及其前后相邻装载单元内部的托盘尺寸统一等约束条件，以集装箱内部有效空间利用率最大化为目标，构建了单元集装箱装载决策问题的0-1整数规划模型（container loading model，CLM）。
为实现该问题的高效寻优，设计了包含货物分组、货物排序及货物装箱的启发式算法（fast-packing algorithm，FPA）。
算例结果表明：提出的CLM模型和FPA算法能求解得出高质量装载方案，所有算例中CLM模型和FPA算法的平均有效空间利用率分别为84.52%和83.57%，且针对存在装箱货物选择的算例，平均结果可达91.00%和89.84%。
其中，CLM模型求解花费时间较长，平均耗时473.57s，且求解质量随时间延长的提升并不显著；FPA算法求解速度最快，平均耗时为0.20s，且与上界值间的平均偏差为1.52%；对比常见的遗传算法及演化策略算法，所提FPA算法耗时更短且结果更优，可在1s内完成所有算例的有效求解。
关键词：交通规划；集装箱装载；0-1整数规划模型；快速装箱算法；装载单元划分中图分类号：U169.6文献标识码：A doi：10.3963/j.jssn.1674-4861.2023.05.013An Optimization Model and Algorithms for Loading Combined Container Units Used in Multimodal Transport System with Automotive PartsLI Jun1,2YIN Jing3ZHANG Yu4▲(1.Tianjin Port(Group)Co.,Ltd.,Tianjin300461,China;2.School of Automobile and Traffic Engineering,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan430081,China;3.Dalian Development Center,CRRC Qiqihar Rolling Stock Co.,Ltd.,Dalian116052,Liaoning,China;4.School of Traffic and Logistics Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan430063,China)Abstract:To meet the packaging and loading requirements of irregular-shaped parts within automotive components in multi-modal container transport,a novel combined unit container is designed.The loading optimization model and algorithm for the proposed container are presented.This addresses challenges pertaining to internal division of收稿日期：2023-03-28*国家重点研发计划项目（2019YFB16004）资助第一作者简介：李俊（1989—），博士，讲师.研究方向：智能调度与优化算法.E-mail:*******************▲通信作者：张煜（1974—），博士，教授.研究方向：交通运输与物流系统优化、智慧港航等.E-mail:**************.cn0引言为充分发挥公铁水等不同运输方式的比较优势和组合效率，汽车零部件多式联运为汽车产业发展提供了高效可靠的物流服务，是促进资源集约利用、实现交通运输节能减排的重要举措。
多车型多车辆货车装载算法及应用
多车型多车辆货车装载算法及应用陈宏程;贾江鸣;崔志军【摘要】为解决物流配送中心货物装箱时的多车型选择难题,本文提出了一种基于遗传算法的多车型多车辆的装箱算法.此算法利用改进算子的遗传算法对货物装载进行排序,再通过三空间装箱规则,将给定的车辆信息以及货物信息进行迭代求解.算例结果表明,此种算法与单一车型装箱模型相比,能够有效提升车辆空间装载率并且降低综合运输成本.【期刊名称】《物流技术与应用》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】4页(P176-179)【关键词】多车装箱;三空间策略;空间合并;遗传算法【作者】陈宏程;贾江鸣;崔志军【作者单位】浙江理工大学机械与自动控制学院;浙江理工大学机械与自动控制学院;浙江理工大学机械与自动控制学院【正文语种】中文随着物流业发展，货车装箱的优化问题得到越来越多的重视。
一般情况下，一批货物订单生成后，形成一个货物清单，货物装运需按清单顺序直接装车，货物大小不一，导致车辆空间不能有效使用。
装箱问题是一个著名的多项式复杂程度非确定性（NP-hard）难题，直接求解有相当高的时间复杂度和空间复杂度。
启发式算法是通过特定的搜索规则和搜索策略，在搜索空间中搜索最优解，被大量运用在解决复杂问题优化中。
针对装箱问题的研究，目前大部分将装箱问题简化为单车型装载问题，有些简化为单车型单车辆装载问题，因此尽管这些模型取得了较好的理论研究进展，但仍难以适应实际问题中的多车型多车辆装载环境。
本文在启发式算法的选择上，模拟退火算法在解决复杂多目标问题上具有通用性、高效性，但其所得解的好坏受初始状态、温度函数等影响较大，降温快易陷入局部最优，降温慢则求解过程极其缓慢；蚁群算法缺点同模拟退火算法，求解过程受初始参数影响较大；遗传算法所得解的好坏，主要依赖于遗传代数和解组规模，若所得解不能让人满意，只需增加解组规模和遗传代数，与模拟退火算法与蚁群算法相比具有一定优势。
本文选取遗传算法并对其进行改进，降低了解的不稳定性，利用遗传算法高效地在解空间中搜索优解序列，通过三空间装箱原则确定序列可行解，运用python语言实现了多车型多车辆装箱问题的优化算法。
货物运输网络优化模型与算法研究
货物运输网络优化模型与算法研究近年来，随着全球化进程的不断推进，货物运输业的发展呈现出极大的增长势头。
作为经济发展的重要组成部分，货物运输的规模和复杂程度也随之增加。
如何更好地优化和管理货物运输网络，提高货物运输效率和品质，成为了一个不可回避的问题。
货物运输网络优化模型与算法是解决这个问题的重要途径之一。
一、货物运输网络优化模型货物运输网络优化模型是指根据货物运输网络的结构和运输需求，建立数学模型，通过优化算法求解最优或次优的货物运输网络布局和运输方案的一种方法。
货物运输网络优化模型包括物流配送模型、网络流模型、复合网络模型等。
其中，物流配送模型广泛应用于快递和物流配送服务。
以物流配送模型为例，该模型的关键问题在于如何构建可行的物流配送网络，并建立配送成本模型。
物流配送网络的建立通常需要考虑多种因素，如货源和物流节点的分布、物流节点之间的路径选择和容量限制、配送车辆的调度等。
而配送成本模型则与配送量、配送距离、配送方式等相关。
二、货物运输网络优化算法货物运输网络优化算法是指通过数学方法解决货物运输网络的优化问题的方法。
目前常用的货物运输网络优化算法主要包括线性规划、整数规划、动态规划、遗传算法等。
在不同的应用场景中，选择合适的算法进行优化可以有效提高算法效率和精度。
以线性规划为例，该方法通过线性规划模型来描述货物流动的过程和成本，将多个运输点之间的联系建立起来，并通过最小化总成本的方式来解决货物分配和调度问题。
整数规划则是将线性规划与整数规划相结合，以解决实际问题中存在的整数限制问题。
动态规划则是将问题划分为多个子问题并逐步求解，以达到解决整体问题的目的。
三、实际应用与展望货物运输网络优化模型和算法可广泛应用于不同的货物运输场景，如物流配送、航运货物、铁路运输等。
在社会生产的各个领域中，把这些技术渗透进去，不仅能明显提高效率和降低成本，还能增强运输网络的灵活性和可靠性。
未来，随着人工智能和大数据技术的不断发展，货物运输网络优化技术将面临新的挑战和机遇。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
１ 模 型 建 立
内装 载布局 长方 体货 物就 是典 型例 子 ，并 且 随着物
流标 准化 的推行 ，此 类货 物 的装 载布局 问题 在 现场 将越来 越 常见 。优 良的装 载 布局 方案 能兼 顾 车辆综 合 能力 利用 、货 物装 载 布局合 理性 及运 输 安全 ，对
中 图 分 类 号 ：Ｕ２ ４ ２ ９．６ 文 献 标 识 码 ：Ａ
多车 多件货 物装 载 布局是 货 物运输 过 程 中的 常
见 问题 ，指 的是 多件 待装 货物 如何 配装 到 多个 承载 容器 内 以及 货 物在承 载 容器 中如 何布局 。在 卡车 车 厢 、飞机机 舱 、铁路 货 车车 厢 、集 装箱 等 承载 容器 本 文建 立 的多车 多件货 物 装载 布局优 化模 型基
积； Ｐ一 ｛ Ｉ Ｐ ｉ一 １ ２ … ， ， ， Ｎ｝一 ｛ ｌ ∈ Ｐ ； Ｐ Ｐ ｉ ， ， ， Ｊ一 １ ２ … ， ）为 Ｎ 类 货 物 的 集 一１ ２ … Ｎ； ，， 合 ，ｉ 表示 货 物 所 属 的类 号 ，Ｊ表 示 货 物在 所 属 货
多 车 多件 货 物 装 载 布 局 优 化 模 型 与 算 法
郭 玉 华 ， 陈治 亚 ，汤 波 ，雷定 猷
（ 中南 大 学 交 通 运 输 工 程 学 院 ，湖 南 长 沙 ４０７ ） １ ０ ５
摘
要 ：以多车多件货物装载布局方案为研究 对象 ，建 立 以标 记载 重量 和有效容 积综合 利用 率最 大为 目标
中
国
铁
道
科
学
第３ ２卷
物 的车 辆 数 ；Ｌ ，
，
，
和
分 别 为 承
轴 、ｙ轴 和 Ｚ轴方 向 的长 度 、宽度 和 高度 ； （ ， 夕 户 ， ）为货 物 Ｐ 被装入 车辆 Ｆ 后其 重心在 车厢 坐标 系中 的坐标 。
载车辆 Ｆ 的长 、宽 、高 以及标 记 载 重 量 和有 效 容
收 稿 日期 ：２ １ １３ ；修 订 日期 ：２ １－２２ ０ 卜ｏ —０ ０ １０ —７
基 金 项 日 ：国 家 自然科 学 基金 资 助项 目 （０ ７ １０ ７ ９ １４ ）
作 简介 ：郭玉华 （ ９ ８ ） １５ ，女 ，河南安 阳人 ，高级Ｊ 程师 ，博士研究生 。 二
１２ １
（）货 物形状 为 长方体ห้องสมุดไป่ตู้，并 且该 类货 物在 现场 １
占有 相 当大 的 比重 ，很 多 复杂 形体 可视 为长方 体 的
组合 体 。
节 约成 本 、提 高工作 效率 非 常有益 。国 内外 许 多学
者 对此 问题 进 行 了大 量 的相 关 研 究 ｌ １ 引。但 总 体 来 说 ，以往 的研 究 只 强 调 对 承 载 容 器 有 效 容 积 的 利 用 ，而较少 考 虑货 物 重 心 的优 化 和 对 载 重 量 的 利 用 ；对 货物 特征 约束 较严 格 ，如形 状相 同或重量 相
（）货 物 为 非 危 险 品 等 特 殊 货 物 ，且 包 装 良 ２
好 ，可 以支撑 承重 和 多层装 载 。
（）货 物到 站相 同 ，不 考 虑 中问加装 或卸货 的 ３
情形 。
（）待装 货物 无法 全部 装完 ，允许 剩 下货物 留 ４
待下 次集 结 配装 。 为便 于 描 述 ，建 立 以车 厢 左 前 下 角 为 坐 标 原 点 ，车地 板 为 Ｘ—ｙ平 面 的空 间直 角坐 标 系 。Ｘ 轴
函数 ，以货物 合重 心不超过容许偏移量 、各件货 物摆放 位 置不重合 、货物不 超 出承 载车辆 边界 、车辆承载货 物 总重 量不 超过车辆 标记载重量 ，车辆承载货物 总体 积不 超过车 辆有效 容积 、货 物不被 重复装 载等 为主要约束 条
件的多车多件货物装载布局优化模 。设计 以类 ＦｒｔＦｔ ｉ ｉ划分 算法 和重容 比为基础 的模 型求解算 法 ，以制定 货 ｓ
物装 载 布 局 方 案 。实 例 表 明 ：用 所 提 出 的模 型 和算 法 能 快 速 获 得 车 辆 利 用 效 果 良好 、货 物 装 载 布 局 合 理 的装 载
布局 方 案 。
关键 词 ：货 物 运 输 ；装 载 布 局 ；优 化 模 型 ；类 Ｆ ｒｔ ｉ算 法 ；重 容 比 ｉ ｔ ｓＦ
沿车 厢地板 侧 边 （ 平行 于车 地 板 纵 中 心线 ） ，方 向
等 ；研 究货 物 配装 的较多 ，较 少 涉及货 物 在承 载容
器 中的布局 ，特 别是 多层 堆放 的情 形 。为 此 ，本 文
研 究 多件货 物 （ 多批 货物 ，每 批 多件 ）在 多个 承载 容器 （ 如铁 路 敞车或集 装 箱之 类 的封 闭或半 封 闭承 载容器 ） 中 的装 载布 局 问题 。通过 建立 多 车多件 货 物 装载 布局 的优 化模 型 ，设 计 装载 布局 算法 ，并 充 分 考虑 车辆 能力 利用 和货 物运 输安 全 ，从 而快速 制 定 货 物配装 及其 布局 方案 。
第３ 卷 ， ３ ２ 第 期
２０ １１年 ５月
文 章 编 号 －１ ０—６ ２ （０ １ ３０ １－６ ０ １４ ３ ２ １ ）Ｏ １ １０
中 国 铁 道 科 学
ＣＨ Ｉ ＮＡ ＲＡＩ ＡＹ ＩＷ ＳＣＩ ＥＮＣＥ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ３ １３ ．
Ｍａ ｙ， ２ １１ ０
从 左 向右 ；Ｙ轴沿 车端 （ 行 于车地 板横 中心线 ） 平 ，
方 向从 前 向后 ；Ｚ轴垂 直车 地板平 面 向上 。约定 货 物平行 于 车辆 侧板 （ 车端 ）放 置 ，即正交 布局 。 或
１ １ 符 号说 明 ．
设 Ｎ 为等 待 装 载 的货 物 类 数 ；” 为 第 ｉ类 货 物 的件 数 ，ｉ １ ，… ，Ｎ；Ｆ 一 ｛ Ｉ ＝ ， 一 ，２ ＝１ ｋ＝ ２ … ， ） 承载 货物 的 车辆集 合 ， 为 用 于承载 货 ， 为