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機械工業雜誌
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摘要
提升貨櫃空間利用率與運輸安全是海運物流的重大挑戰。傳統人工排櫃常因空間估算失準導致卸貨重工。為此,本研究提出「智慧視覺化貨櫃裝載系統(IV-CLS)」,採用動態規劃與可行性修剪技術,縮減解空間以加速運算;並導入3D 視覺化模組實現數位雙生導引,彌平決策與現場疊櫃的資訊落差。實驗證實,IV-CLS 在嚴守物理堆疊限制下達成優異空間利用率。透過AI 與視覺化整合,本系統有效實現裝載標準化、成果可期性、成本最佳化與運輸安全。
Abstract
Enhancing container space utilization and transportation safety is a major challenge in maritime logistics. Traditional manual stowage often causes unloading and rework due to inaccurate space estimation. To address this, this study proposes the Intelligent Visual Container Loading System (IV-CLS). It employs dynamic programming and feasibility pruning to reduce the search space and accelerate computation. Furthermore, a 3D visualization module is introduced to provide Digital Twin guidance, bridging the information gap between algorithmic decision-making and onsite execution. Experiments confirm that IV-CLS achieves excellent space utilization while strictly adhering to physical stacking constraints. By integrating AI and visualization, this system effectively realizes operational standardization, outcome predictability, cost optimization, and transportation safety.
摘要
提升貨櫃空間利用率與運輸安全是海運物流的重大挑戰。傳統人工排櫃常因空間估算失準導致卸貨重工。為此,本研究提出「智慧視覺化貨櫃裝載系統 (IV-CLS)」,採用動態規劃與可行性修剪技術,縮減解空間以加速運算;並導入 3D 視覺化模組實現數位雙生導引,彌平決策與現場疊櫃的資訊落差。實驗證實,IV-CLS 在嚴守物理堆疊限制下達成優異空間利用率。透過 AI 與視覺化整合,本系統有效實現裝載標準化、成果可期性、成本最佳化與運輸安全。
前言
隨著全球供應鏈日益複雜,海運物流已成為國際貿易的核心命脈。然而,後疫情時代的運費波動與港口擁塞問題,迫使物流企業重新檢視貨櫃空間的使用效率。傳統貨櫃裝載依賴資深人員的經驗法則,耗時且難以精確估算剩餘容積,導致材積浪費或裝載超重的問題。
挑戰與需求
- 空間利用率低:人工排櫃難以精確估算剩餘空間,導致材積浪費或超重。
- 運輸安全性不足:未嚴格遵守重物置底、輕物置頂等重量配置原則,易造成貨損。
- 物理限制:貨櫃內部結構如壁厚、門框尺寸等物理限制,常被二維規劃忽略,導致干涉問題。
研究目標
透過人工智慧技術,實現貨櫃空間利用率與運費成本的最佳化。本研究提出一套智慧視覺化貨櫃裝載系統 (IV-CLS),結合動態規劃與 3D 視覺化技術,解決海運物流中的空間規劃與運輸安全挑戰。
DOI: 10.30256/JIM.202605_(518).0012
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2026年05月號
(單篇費用:參考材化所定價)