[发明专利]基于遗传算法的堆叠组合方法、装置、设备和存储介质

权利要求书

1.一种基于遗传算法的堆叠组合方法，其特征在于，包括步骤：

S1：随机产生多个堆叠方案染色体，所述多个堆叠方案染色体组成初始种群；

S2：对所述初始种群中每个堆叠方案染色体进行堆叠适配过程，获得父代种群，并计算父代种群中每个堆叠方案染色体的适应度，并保留适应度最高的堆叠方案染色体；

S3：对父代种群中堆叠方案染色体进行交叉进化，并和所述父代种群中适应度最高的堆叠方案染色体组合得到第一代进化种群；

S4：对所述第一代进化种群进行变异，生成第一代变异种群，计算所述第一代变异种群中每个堆叠方案染色体的适应度，选择所述第一代变异种群中适应度最高的堆叠方案染色体为第一代近似最优堆叠方案染色体。

2.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的堆叠组合方法，其特征在于，还包括步骤：

S5：对近似最优堆叠方案染色体进行进化迭代，具体为：将所述步骤S4中得出的近似最优堆叠方案染色体作为所述步骤S1中初始种群中的其中一个堆叠方案染色体，重复执行步骤S1至S4，进行进化迭代得到下一代近似最优方案；

S6，当迭代次数达到预设迭代次数，则将最后一代近似最优堆叠方案染色体输出。

3.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的堆叠组合方法，其特征在于，步骤S1中所述堆叠方案染色体包括待堆叠物品的堆叠顺序参数、放置方式参数和推荐容器参数；

所述容器指：以待堆叠物品的摆放方式的朝上面为底，以运输渠道限制的最长边为高度，虚拟出的容器空间，作为该待堆叠物品的可用容器，即每个待堆叠物品的虚拟容器空间的底面，是由其摆放方式中朝上的面决定。

4.根据权利要求3所述的一种基于遗传算法的堆叠组合方法，其特征在于，还包括步骤：

执行步骤S1前，根据第一约束条件筛选待堆叠物品和可用的容器；

所述第一约束条件指：待堆叠物品尺寸小于运输渠道的最大尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的堆叠组合方法，其特征在于，所述步骤S2中对所述初始种群中每个堆叠方案染色体进行堆叠适配过程具体包括步骤：

S21：根据堆叠顺序进行待堆叠物品堆叠，判断容器尺寸是否匹配，如果匹配将待堆叠物品放入容器中，并进行三空间划分及空间合并；

S22：如果容器尺寸不适配，则根据推荐容器初始化新的空间，直至容器尺寸适配；

S23：判断待堆叠物品是否全部装入容器中：

如果没有，则按照堆叠顺序执行步骤S21至S23继续堆叠，直至所有待堆叠物品全部装入容器中；

如果已经全部装入容器中，则判断该堆叠方案染色体的堆叠适配过程完成。

6.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的堆叠组合方法，其特征在于，所述适应度计算方法具体为：

Cost＝1-(M+Rule)/(n+1)

Rule＝1-V_use/V_all

其中，Cost为堆叠方案适应度，M为容器数量，Rule为堆叠规则度，n为待堆叠物品数量，V_all为已用堆叠容器的总体积，V_use为待堆叠物品的总体积，v_m为每个已用堆叠容器的底面积，h_max为实际堆叠容器的最大高度。

7.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的堆叠组合方法，其特征在于，所述步骤S3对父代种群中堆叠方案染色体进行交叉进化得到第一代进化种群具体为：

对父代种群中的堆叠方案染色体按照顺序进行两两堆叠方案染色体交叉进化形成多个第一代堆叠方案染色体，多个第一代堆叠方案染色体组成第一代进化种群；

所述两两堆叠方案染色体交叉进化指：在两个进行交叉进化的堆叠方案染色体中，随机选择一个堆叠方案染色体的堆叠顺序和推荐容器，然后按顺序交叉两个堆叠方案染色体的放置方式，得到进化后的堆叠方案染色体。