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三维装载demo、装载结果可视化、约束合法性检测

功能说明

此脚本包括3个功能：

  1. 三维装载：给定箱子ID（即item ID）、车辆路线和车辆类型，进行三维装载（此算法较为简单，不能保证装载效果，仅作为baseline）。

  2. 可视化：通过给定格式的输入输出（JSON文件），生成html文件，供三维可视化调试。

  3. 合法性检测：在上述HTML文件的基础上，检查解决方案是否满足所有约束。

  • 功能1：由src/main/python/binpacking_demo中的python算法实现
  • 功能2&3：由src/main/java/feasibilityCheck中的java算法实现

使用方法

三维装载

在Python 3.5环境中可以运行此代码。我们在pack.py中提供了一个Pack类，用来进行三维装载。输入完整的JSON格式的字符串（入参），并指定要装载的箱子id列表、路径（提货点列表）和车辆代码，函数会输出JSON格式的结果文件（出参）。其初始化函数包括以下参数：

  • input_str: 输入订单字符串（JSON格式），详见附录1；
  • spu_ids: 待装载箱子的id集合，默认为入参字符串中所有的箱子；
  • truck_code: 车辆类型代码，默认为入参字符串中容积最大的车辆；
  • route: 车辆访问提货点的顺序，默认为入参字符串中提货点列表的顺序；
  • output_path: 输出文件夹路径，输出三维装载结果（JSON文件），默认为不保存；

建立Pack类实例后，运行该实例的run()函数即可返回JSON格式的出参字符串。如果指定了输出文件夹，出参字符串（JSON格式，详见附录2）会保存在此文件夹中，以入参字符串中的estimateCode命名。

Example：

pack = Pack(input_str, spu_ids=["箱子1", "箱子2", "箱子3"], truck_code=["车辆代码"], route=["提货点1", "提货点2", "提货点3"], output_path="data/outputs/")

pack.run()

可视化&约束合法性检测

运行MultiCheck.java文件，在参数中依次输入以下参数，即可运行。

  • 参数一：订单文件所在文件夹（一个或多个订单文件）;

  • 参数二：订单对应三维装载结果（JSON文件，与订单文件命名相同）所在文件夹;

  • 参数三：合法性检查结果输出路径，默认值为./result/checkResult.txt;

  • 参数四：可视化文件的输出路径，默认值为./result/visualization文件夹;

此脚本会在算法输出文件夹中生成所有订单的可视化html文件，可使用浏览器（推荐chrome）打开html文件查看三维装载结果，并可拖动放大缩小等查看装载细节。同时，在检查结果文件中，会罗列出所有检查未通过的订单及其未通过的原因。

Example：

两种方法：

1）使用Maven进行编译，然后命令行执行jar文件

在安装了jdk 1.8和maven 3.3.3的环境下的命令行运行以下命令： maven clean install java -jar feasibility_check-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar ./data/inputs/ ./data/outputs/ ./result/checkResult.txt

2）在安装了jdk 1.8的环境下用IDE运行程序，如IntelliJ Idea

下载并安装IntelliJ Idea，然后打开feasibility_check文件夹作为一个Maven项目。运行文件feasibilityCheck/MultiCheck.java，运行配置如下： Program Arguments: ./data/inputs/ ./data/outputs/ ./result/checkResult.txt

依赖项

此项目会自动下载若干第三方开源软件依赖，你也可以手动下载。

注意：如果您决定使用这些第三方开源软件，请确保满足其许可证的要求。

依赖的第三方软件如下：

1）可以通过配置pom.xml文件自动从Maven中央库下载的依赖： fastjson 1.2.73 jsoup 1.13.1

1）定义在".\base\base.html.template"文件里的依赖, 自动从网页中获得: three.js 73 jquery.js 1.7.2 Stats.js 10 Tween.js 0.11.0

注意：如果线上链接失效，请从这些依赖的官方网站下载到本地，并修改文件".\base\base.html.template"的第17-21行，使其链接到你本地下载的依赖文件路径。

Appendix

Appendix 1: JSON format of order files (a.k.a. input param files)

key key key value format description
estimateCode String Identification of the input files.
algorithmBaseParamDto Object Basic data
platformDtoList Array Platform (i.e., pick-up point) info.
platformCode String Identification of the platform.
isMustFirst Boolean Whether the platform should be first visited (bonded warehouse).
truckTypeDtoList Array Truck info.
truckTypeId String Identification of the truck.
truckTypeCode String Unique truck code.
truckTypeName String Unique truck name.
length Float Truck length (mm).
width Float Truck width (mm).
height Float Truck height (mm).
maxLoad Float Carrying capacity of the truck (kg)
truckTypeMap Object Map format of truckTypeDtoList, key is truckTypeId
distanceMap Object Key is two platform codes connected by “+”: e.g. “platform01+platform02”; Value is the float value of the distance (m) between them.
boxes Array Boxes (i.e., items) info.
spuBoxId String Identification of the box.
platformCode String Code of the platform the box is belonging to.
length Float Box length (mm).
width Float Box width (mm).
height Float Box height (mm).
weight Float Box weight (kg).

Appendix 2: JSON format of packing result files (a.k.a. output param files)

key key key value format description
estimateCode String Identification of the output file. Same as the input file.
solutionArray 2D-Array Array of solutions. Each line is a solution, i.e. an array of trucks. Each element is a truck map.
truckTypeId String Identification of the truck. Same as the input file.
truckTypeCode String Truck code. Same as the input file.
piece Integer Number of boxes packed in this truck.
volume Float Total volume (mm3) of boxes packed in this truck.
weight Float Total weight (kg) of the boxes packed in this truck.
innerLength Float Truck length (mm). Same as the input file.
innerWidth Float Truck width (mm). Same as the input file.
innerHeight Float Truck height (mm). Same as the input file.
maxLoad Float Carrying capacity of the truck (kg). Same as the input file.
platformArray Array Route of the truck, a list of platform codes.
spuArray Array Array of boxes packed in this truck.
spuId String Identification of the box. Same as the input file.
platformCode String Code of the platform the box is belonging to. Same as the input file.
direction Integer Direction of the box (100: box length is parallel to the truck length; 200: box length is perpendicular to the truck length).
x Float Coordinate of the center of the box (mm) in direction of the truck width, where the origin is the center of the truck.
y Float Coordinate of the center of the box (mm) in direction of the truck height, where the origin is the center of the truck.
z Float Coordinate of the center of the box (mm) in direction of the truck length, where the origin is the center of the truck.
order Integer Order of the box being packed.
length Float Box length (mm). Same as the input file.
width Float Box width (mm). Same as the input file.
height Float Box height (mm). Same as the input file.
weight Float Box weight (mm). Same as the input file.