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3d-bin-packing

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更新于 10-16 06:44

技能介绍

用途:该技能用于解决三维装箱(3D Bin Packing)与三维空间优化问题,帮助把三维箱体或物品装入集装箱、卡车或料箱,目标包括最大化空间利用率、最小化容器数量并保证装载的物理稳定性。

主要能力:技能会先做问题评估,明确目标(最少容器数、固定容器利用率最大化、运费最小化、装载稳定性)、物品规格(数量、长宽高、重量、易碎与堆叠限制、是否允许旋转及六种朝向)、容器规格(尺寸、承重、容器类型与数量)、物理约束(重量分布、重心、堆叠上限、易碎品位置、LIFO/FIFO 装载顺序)以及特殊需求(多点配送顺序、按客户分组、轴重限制、门洞可达性)。

问题分类:涵盖 3D-BPP(用最少同规格箱装完所有物品)、单容器装载(最大化单箱利用率,可能装不完全部物品)、托盘/容器装载(先托盘后集装箱的两级优化)、多容器异构装箱(不同尺寸容器选择与装箱,最小化总成本或体积)、带重量约束的三维装箱(体积与重量双重限制、重心约束)。

算法与用法:资料给出精确方法(整数规划,仅适合极小规模问题,示例使用 pulp 与 PULP_CBC_CMD,含时间限制)以及启发式方法,包括 Bottom-Left-Back(BLB)贪心放置、按体积从大到小排序、六种朝向尝试、残余空间生成与利用率计算,以及 Layer Building 分层算法(先按高度分层,再在层内做二维装箱)。

适用场景:物流装载、集装箱与卡车配载、托盘堆码、多容器选型等需要三维空间优化的场景。

限制:三维装箱为 NP-hard,精确方法仅适用于物品数很少的情况;启发式方法速度快但不保证最优;资料中的整数规划示例省略了非重叠约束,属于简化版本。具体性能、收费与平台支持暂未提供。