航空行李在线装载规划方法、装置、设备及介质

技术特征：
1.一种航空行李在线装载规划方法，其特征在于，包括：获取当前待装载行李的行李尺寸信息，以及码垛区域的垛型信息；将行李尺寸信息和垛型信息输入至与码垛区域匹配的分层树搜索模型中，获取与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征；将行李尺寸信息、垛型信息以及与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征输入至深度强化学习模型中，获取与当前待装载行李匹配的目标行李码放位置；控制机械臂将当前待装载行李码放至码垛区域内的目标行李码放位置后，根据目标行李码放位置更新分层树搜索模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述行李尺寸信息和所述垛型信息输入至与码垛区域匹配的分层树搜索模型中，获取与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征，包括：根据所述垛型信息，对所述分层树搜索模型中的各内部节点和各叶子节点进行更新；其中，各内部节点用于描述码垛区域中各码垛完成行李的描述信息，各叶子节点用于描述码垛区域中各备选行李码放位置的描述信息；通过分层树搜索模型中的多层感知器，根据行李尺寸信息、分层树搜索模型中的内部节点和叶子节点，生成与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的低维节点特征；通过分层树搜索模型中的图注意力网络，将与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的低维节点特征转化为高维节点特征；通过缩放点积注意力网络，根据分层树搜索模型中叶子节点关系权重以及与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的高维节点特征，计算与各备选行李码放位置分别对应的嵌入节点特征；通过归一化网络，对与各备选行李码放位置分别对应的嵌入节点特征进行归一化处理，得到与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过分层树搜索模型中的多层感知器，根据行李尺寸信息、分层树搜索模型中的内部节点和叶子节点，生成与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的低维节点特征，包括：将分层树搜索模型中的各内部节点输入至第一节点式多层感知器中，获取第一类特征；将分层树搜索模型中的每个叶子节点分别输入至第二节点式多层感知器中，获取与每个叶子节点分别对应的第二类特征；将行李尺寸信息输入至第三节点式多层感知器中，获取第三类特征；将与每个叶子节点分别对应的第二类特征，分别与第一类特征和第三类特征进行组合，生成与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的低维节点特征。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过缩放点积注意力网络，根据分层树搜索模型中叶子节点关系权重以及与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的高维节点特征，计算与各备选行李码放位置分别对应的嵌入节点特征，包括：根据公式：，计算得到与第p个备选行李码放位置
对应的嵌入节点特征；其中，、、、为分层树搜索模型中预先训练的权值矩阵，n为分层树搜索模型中的叶子节点的总数量，为与第p个备选行李码放位置对应的高维节点特征，为与第j个备选行李码放位置对应的高维节点特征，为投影特征的维度，为转置运算符。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过归一化网络，对与各备选行李码放位置分别对应的嵌入节点特征进行归一化处理，得到与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征，包括：根据公式：，计算得到与第p个备选行李码放位置对应的目标节点特征；其中，为使用第四节点式多层感知器对进行处理。6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，将行李尺寸信息、垛型信息以及与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征输入至深度强化学习模型中，获取与当前待装载行李匹配的目标行李码放位置，包括：通过深度强化学习模型根据行李尺寸信息，确定当前待装载行李的行李类别；通过深度强化学习模型根据当前待装载行李的行李类别以及垛型信息，计算与码垛区域内的每个备选行李码放位置分别对应的节点权重；通过深度强化学习模型根据与每个备选行李码放位置分别对应的节点权重，设置所述深度强化学习模型的奖励函数；通过深度强化学习模型根据与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征以及所述奖励函数，从分层树搜索模型的全部叶子节点中决策出目标叶子节点，作为与当前待装载行李匹配的目标行李码放位置；其中，所述深度强化学习模型使用优势动作评价算法预先训练得到，该深度强化学习模型以民航机场航空行李的行李车车厢真实数据作为训练样本集，以填充率为评测标准，多次迭代训练得到。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过深度强化学习模型根据当前待装载行李的行李类别以及垛型信息，计算与码垛区域内的每个备选行李码放位置分别对应的节点权重，包括：根据公式：，计算第t个备选行李码放位置相针对当前待装载行李k的节点权重；其中，为当前待装载行李的体积，c为预设的经验常数，为当前待装载行李k与码垛区域中全部码垛完成行李中同类别行李的平均距离。8.一种航空行李在线装载规划装置，其特征在于，包括：实时信息获取模块，用于获取当前待装载行李的行李尺寸信息，以及码垛区域的垛型信息；目标节点特征获取模块，用于将行李尺寸信息和垛型信息输入至与码垛区域匹配的分
层树搜索模型中，获取与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征；目标行李码放位置获取模块，用于将行李尺寸信息、垛型信息以及与码垛区域内各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征输入至深度强化学习模型中，获取与当前待装载行李匹配的目标行李码放位置；码放控制模块，用于控制机械臂将当前待装载行李码放至码垛区域内的目标行李码放位置后，根据目标行李码放位置更新分层树搜索模型。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的航空行李在线装载规划方法。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有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的航空行李在线装载规划方法。

技术总结
本发明公开了一种航空行李在线装载规划方法、装置、设备及介质。该方法包括获取当前待装载行李的行李尺寸信息和码垛区域的垛型信息；将行李尺寸信息和垛型信息输入至与码垛区域匹配的分层树搜索模型中，获取各备选行李码放位置分别对应的目标节点特征；将行李尺寸信息、垛型信息以及各目标节点特征输入至深度强化学习模型中，获取与当前待装载行李匹配的目标行李码放位置；控制机械臂将当前待装载行李码放至码垛区域内的目标行李码放位置。本发明实施例的技术方案实现了航空行李准确、快速的自动化在线装载规划，从而使每个航空行李的装载紧密、稳定，减少空间的浪费，有效提高机场的经济性和运行效率。经济性和运行效率。经济性和运行效率。


技术研发人员：张攀 程九廪 田金涛 张威
受保护的技术使用者：中国民航大学
技术研发日：2022.10.17
技术公布日：2022/11/11