集装箱装载是三维装箱问题的一种,广泛应用于码头装载、机场装载、码垛等领域。随着市场经济的快速发展,物流运输活动的重要性变得尤为突出。作为提高资源利用率的关键技术,三维装箱问题的优化算法对于充分利用运输资源,减少材料浪费,保护自然资源具有重要意义。尽管物流领域相关业务发展迅速,装箱配载软件仍未得到很好的普及,从使用数量和质量来看,都没有很大的提高。目前较多企业仍然根据人工计算出的装载方案进行配载,存在方案不佳与需要多次重复计算的问题。至今为止,国内外诸多学者针对装箱问题已经进行了大量的研究,发表了各种解决该问题的方法。本文在前人研究的基础上,在考虑基本实际约束的前提下,综合考虑工人操作友好性,提出一种新的装箱算法,期望能高效求解装箱问题,得到合理可行的装箱配载方案。本文研究了考虑实际约束的三维带状装箱问题,提出了一种高效求解三维带状装箱问题的启发式随机局部搜索算法。本文的工作包括:第一,基于开空间的空间表示方法,提出基础启发式算法,以特定的放置规则装载物品,直到物品全部放置完成,按照开空间定义对剩余空间进行切割,其中还考虑了不同订单间物品交叉深度约束,采用了阶段性空间裁减的策略;第二,提出物品方向优化算法,对所选规格物品的方向尺寸列表进行打乱操作,计算装载方案并对更优的方案和方向尺寸列表进行保留;第三,提出随机局部搜索算法,采用同仓库不同订单相互交换、同订单不同规格物品相互交换的策略,生成新的物品列表作为基础启发式的输入,并使用贪心策略对更优的方案和物品列表进行保留。本文采用了深圳中外运物流有限公司的100个三维装箱实际案例进行测试。实验结果取得了较好的装载率,本文对不同实验组进行了比较,分析不同实际约束对装载效果的影响程度,为在实际装载中如何平衡约束与装载效果提供了参考。同时也对装载方案进行了可视化展示,最后介绍并展示了基于本文改进的码垛算法的机器人码垛系统。