Three dimensional shelf loading of containers for mobile military units

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, konteynırlara dikdörtgen kutuları / sandıkları yükleme problemi için, ayarlanabilir yükseklikte rafların üç boyutlu yüklemesi önerilmiştir. Bu yaklaşımda amaç, kutulara istenen yerde hızlı erişim sağlayabilmektir. Her raf tek sıralı kutularla doldurulmuştur ve herhangi bir kutunun önünde sadece tek sıralı yüklenmiş kutular bulunmaktadır. Kutulara hızlı erişim, zamamn çok kritik olduğu durumlarda önemlidir. Hacimden kazanmak için, her raf yüksekliğinin, o raf üzerine yerleştirilen kutuların yüksekliğine göre ayarlanabilmesi önerilmiştir. Amaç, taşınacak konteynır sayısını en aza indirmektir. Bu yaklaşım, acil bir görev için kendisine emir verilen hareketli bir askeri birliğin karşılaştığı, malzeme yükleme ve malzeme indirme sorunlarından kaynaklanmıştır. Bu problemi çözmek için, Simulated Annealing algoritmasına dayanan bir çözüm yaklaşımı geliştirilmiştir. Bu algoritma, iyi sonuçlar veren ve başlangıç çözümü üreten bir algoritma ile birleştirilmiştir. Önerilen algoritma, üç boyutlu kutu doldurma ( Bin Packing) problemleri için tasarlanmış, çok karmaşık bir heuristik ile karşılaştınlmıştır. Konuyla ilgili testler bir askeri birlikten alınmış gerçek veriler kadar, varsayıma dayalı problemlerle de yapılmıştır.

ABSTRACT A three dimensional container loading approach with adjustable shelf heights for the problem of storing rectangular items in containers is proposed in this study. The aim in this approach is to enable fast access to boxes during unloading. Each shelf is loaded with a single layer of boxes and a box is obstructed only by the boxes in front. Easy access is important in cases where boxes have to be reached in a very short time at the destination point. In order to save space, the height of each shelf is proposed to be adjustable according to the height of the layer deposited on it. The objective is to minimize the number of containers transported. This approach is motivated by the loading/unloading problem faced by mobile military units which have to be ready for action when called for an urgent mission. A solution approach based on the Simulated Annealing algorithm is developed to solve this problem. The algorithm is coupled by an initial solution generating algorithm which already provides good quality solutions. The proposed algorithm is compared with a more complex packing heuristic designed for the 3 Dimensional Bin Packing problem. Tests are carried out on hypothetical problems as well as real data obtained from a military unit. IX