| 主权项 |
1、基于最小自由度优先原则的提高集装箱效率的方法，其特征在于，它按照最小自由度优先的原则，通过计算机模拟，从待装入集装箱的所有模块中，选出多个模块，确定这多个模块中每一个模块装入集装箱的方式，即每一个模块沿何种方向放置，以及放在集装箱中的具体位置，最终输出所述这多个模块的放置方式序列，使得集装箱的容量得到充分利用；它含有计算机处理的以下步骤：1)初始化：输入集装箱的长L、宽W、高H；按照模块自由度由小到大的原则输入待放置模块序列{Mi}，其中i指模块排列的秩序，1≤i≤m，i为整数，m指序列中模块的个数，序列中每一个元素包含模块的长、宽、高信息；所述模块自由度由小到大原则是指按照模块最长边由大到小的顺序，当模块最长边相等时根据次长边由大到小的顺序，当模块次长边也相等时按照最短边由大到小的顺序排列；以集装箱底部任意一个角作为坐标原点，以集装箱的长、宽、高三个方向分别作为坐标轴，则集装箱中所有可填放模块的角结点形成一个角节点链表；记为Sp(xp，yp，zp)，p表示角结点的序号；角结点链表中的角结点的初始值为S1(0，0，0)，S2(L，0，0)，S3(0，W，0)，S4(L，W，0)；最终要确定的模块放置方式序列{Gq}，其初始值为空；2)确定候选方案序列：2.1)将模块序列中的任意一个模块按照任意方向模拟填入角结点链表的任意角结点，记录下此时模块的位置坐标；2.2)判断在该位置坐标时集装箱是否能装入该模块，且模块是否与集装箱中已装入的其它所有模块均不重叠，若满足，则将该模块的此种放置方式作为候选方案记录到候选方案序列中，继续下一步；若不满足，则返回2.1)步确定下一个候选方案；2.3)重复2.1)～2.2)得到所有模块所形成的候选方案序列；3)根据模块空间位置自由度Mif最小的原则从候选方案序列中选出最优方案，即确定可实际填入集装箱的一个模块及该模块的位置坐标；3.1)根据模块空间位置自由度Mif最小的原则，确定一个候选方案所能对应的能装入集装箱的模块总体积，依次含有以下步骤：3.1.1)对于其中任意一个候选方案，将集装箱的角结点链表更新；3.1.2)将待放置模块序列中剩余模块自由度最小的第一个模块沿任意方向填入任意角结点，记录下该模块此时的位置坐标；3.1.3)判断在该位置坐标时集装箱是否能装入该模块，且模块是否与集装箱中已装入的其它所有模块均不重叠，若满足，则继续下一步；若不满足，则返回3.1.1)步处理下一个候选方案；3.1.4)记录下该模块每一个顶点的坐标；3.1.5)对每一个顶点分别取8个方向的单位正方体，记录下每一个单位正方体的位置坐标；3.1.6)判断集装箱内的每一个单位正方体是否与集装箱中其他所有模块重叠，计算与所有模块均不重叠的集装箱内的单位正方体的总数，该总数即为该模块在当前位置坐标时的空间位置自由度Mif；3.1.7)将该模块的其它所有放置方式的空间位置自由度Mif进行计算，得到该模块的空间位置自由度序列{Mif}，从该序列中选出该模块空间位置自由度最小的方案，记录下该方案所对应的模块的位置坐标，并将该模块与在此之前已最终确定放置方式的模块以及模拟放入集装箱的所有模块的体积累加；3.1.8)更新角结点链表，重复步骤3.1.2)～3.1.7)，依次处理待放置模块序列中剩余的模块，直到处理完模块序列中剩余的所有模块，则得到一个候选方案所对应的能装入集装箱的模块的总体积；3.2)将所有候选方案均进行总体积的计算，得到所有候选方案按照模块空间位置自由度Mif最小的原则所确定的装入集装箱模块的总体积序列；3.3)从上述总体积序列中选出体积最大的方案，将其对应的候选方案选出，并将该模块及其位置坐标信息存入最终要输出的模块放置方式序列{Gq}中；删除待放置模块序列{Mi}中的该模块，及自由度小于该模块的其他所有模块，使模块序列得到更新；同时以模块放置方案序列{Gq}中的模块位置坐标为基础，将集装箱的角结点链表更新；4)返回第2)步，确定下一个可实际填入集装箱中的模块及其位置坐标，将此信息存入最终要输出的模块放置方式序列{Gq}中；5)当待放置模块序列中的所有模块均已被删除，或集装箱已没有空间继续填放模块时，输出最终的模块放置方式序列{Gq}，结束。 |
