一种散货装船自动规划方法及系统与流程

技术特征：
1.一种散货装船自动规划方法，其特征在于，所述方法包括：根据船舶自身参数建立装船机落料口行走路线，确定堆点路径；根据堆点路径进行散料铺底，根据运载需求参数及散货物料参数建立散货装船的第一层铺底的理想堆积模型，计算第一层各堆点的质量；建立散货装船的第二层理想堆积模型，并计算第二层各堆点的堆积质量；依照装船机落料口行走路线将所得堆点位置信息及对应的堆积质量导出储存，完成整个散货装船规划。2.根据权利要求1所述散货装船自动规划方法，其特征在于，所述船舶自身参数包括单仓长度、船舱个数、单仓宽度、船舱型深、仓隔板宽度；运载需求参数包括堆形上限高度、装载物料的质量、物料种类、铺底占比；散货物料参数包括物料堆积角，物料密度；根据装载物料的质量、物料密度，物料种类计算装载物料的整体理想体积。3.根据权利要求2所述散货装船自动规划方法，其特征在于，所述根据船舶自身参数建立装船机落料口行走路线包括：从船首或船尾船舱进行散料装船，第一层使用一定比例的散料铺底，第二层按照8字或双8字路线将剩余物料铺满船舱。4.根据权利要求3所述散货装船自动规划方法，其特征在于，所述根据运载需求参数及散货物料参数建立散货装船的第一层铺底的理想堆积模型，计算第一层各堆点的质量具体包括：根据船舶自身参数通过solidworks建立船舱模型，根据物料参数确定物料堆积模型的堆积角以及单位物料对应的体积，根据输入的运载需求参数确定整体物料堆积模型的体积；根据船舱模型、物料堆积模型的堆积角以及单位物料对应的体积、整体物料堆积模型的体积以及第一层散料铺底的比例建立整体船舱物料堆积的第一层铺底的理想堆积模型；根据第一层铺底的理想堆积模型的各堆点之间的布尔运算求出第一层各堆点的堆积质量。5.根据权利要求1所述散货装船自动规划方法，其特征在于，所述建立散货装船的第二层物料的理想堆积模型具体包括：根据装载物料的质量减去第一层散料铺底的质量确定第二层物料的质量，结合物料密度计算第二层物料的理想体积；基于第二层物料的理想体积构建理想锥体模型模拟散货平整堆积装船效果，通过具有自我影响因子的改进黄金分割法优化理想锥体模型的半径并求取第二层物料的目标体积，使所述目标体积逼近第二层物料的理想体积，得到散货装船的第二层理想堆积模型。6.根据权利要求5所述散货装船自动规划方法，其特征在于，所述通过具有自我影响因子的改进黄金分割法优化理想锥体模型的半径并求取第二层物料的目标体积，使所述目标体积逼近第二层物料的理想体积，得到散货装船的第二层理想堆积模型具体包括：通过改进黄金分割法快速构建理想锥体模型，优化目标为求取最佳的锥体半径r，使得理想锥体模型的体积与装载物料的理想体积的差值小于预设阈值；设[a,b]为锥体半径r的取值范围，f(x)为理想锥体模型的体积与装载物料的理想体积的差值函数，令x1＝a 0.382(b
‑
a)，x2＝b
‑
0.382(b
‑
a)，比较f(x1)与f(x2)大小，进行以下迭代运算：
若f(x1)>f(x2)，令a＝x1，对新区间[x1,b]进行加速，令x1＝a λ*k*0.382(b
‑
a)，x2＝b
‑
0.382(b
‑
a)，λ为加速次数，k为加速趋势，加速后若x1<x2，则取消加速；若f(x1)<f(x2)，令b＝x2，对新区间[a,x2]进行加速，令x2＝b
‑
λ*k*0.382(b
‑
a)，x1＝a 0.382(b
‑
a)，加速后若x1>x2，则取消加速；若最后达到|f((b
‑
a)/2)|<μ，则结束迭代，输出f((b
‑
a)/2)对应的最优半径值，根据最优半径值计算理想锥体模型的体积，将理想锥体模型的体积作为第二层物料的目标体积。7.根据权利要求5所述散货装船自动规划方法，其特征在于，所述计算第二层各堆点的堆积质量具体包括：基于优化的理想锥体模型的半径在第一层铺底的理想堆积模型的基础上按照装船机行走路线逐个进行第二层堆点建模，每完成一个堆点建模，通过建模后的整体模型体积减去建模前的整体模型体积，依次得到第二层每个堆点的体积；根据每个堆点的体积和物料密度计算得到各个堆点规划的堆积质量。8.一种散货装船自动规划系统，其特征在于，所述系统包括：路径确定模块：根据船舶自身参数建立装船机落料口行走路线，确定堆点路径；第一计算模块：根据堆点路径进行散料铺底，根据运载需求参数及散货物料参数建立散货装船的第一层铺底的理想堆积模型，计算第一层各堆点的质量；第二计算模块：建立散货装船的第二层理想堆积模型，并计算第二层各堆点的堆积质量；装船规划模块：依照装船机落料口行走路线将所得堆点位置信息及对应的堆积质量导出储存，完成整个散货装船规划。9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以实现如权利要求1～7任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机实现如权利要求1～7任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种散货装船自动规划方法及系统，所述方法包括：根据船舶自身参数建立装船机落料口行走路线，确定堆点路径；根据堆点路径进行散料铺底，根据运载需求参数及散货物料参数建立散货装船的第一层散料铺底的理想物料模型，计算第一层各堆点的质量；建立散货装船的第二层物料的理想堆积模型，并计算第二层各堆点的堆积质量；依照装船机落料口行走路线将所得堆点位置信息及对应的堆积质量导出储存，完成整个散货装船规划。本发明通过建立理想锥体模型近似模拟散货平整堆积装船效果，实现散货自动化装船过程中物料分布的整体规划。划。划。


技术研发人员：袁建明 李煜杰 涂铮 曹志俊 张涛 闫家豪 胡勇
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2021.05.31
技术公布日：2021/9/9