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Cartonizer(装箱求解器)

一个以“重量合规 + SKU尽量不混装”为核心目标的装箱求解器。

目标与约束

  • 默认 strict 模式下每箱重量必须满足 12.0 kg ≤ weight ≤ 22.5 kg(可配置)。
  • manual_like 模式用于 ERP 已发货手工分箱口径:最低重量是软约束,超重仍是硬约束。
  • 尽量保证同 SKU 装在一起;默认每箱 SKU 种类 ≤ 3,必要时可放宽。
  • 不允许旋转(按固定朝向判断尺寸可放入)。
  • 默认只做快速体积与尺寸过滤;可选 3D 校验。
  • 方案完成后支持箱型替换(更小体积)与数量整形(每箱 SKU qty 尽量为 5/10 的整数倍)。

输入与输出

输入格式与输出格式详见 AGENTS.md 的定义,保持稳定以便后续发布 PyPI。

运行命令

在项目根目录执行:

# 安装开发依赖
pip install -e ".[dev]"

# 运行测试
pytest -q

# 运行示例
python -m cartonizer.cli --input examples/order.json
# 可行性验证
python -m cartonizer.cli --input examples/bm_data.json --geometry-check --geometry-viz-dir output
# ERP 手工分箱口径
python -m cartonizer.cli --input examples/bm_data.json --geometry-check --profile manual_like

CLI 参数说明

  • --input: 输入 JSON 路径(必填)。
  • --geometry-check: 对每个箱执行 3D 几何校验(需要安装 py3dbp)。
  • --geometry-viz-dir: 输出几何可视化文件的目录(可选)。
  • --profile: strict 或 manual_like,默认 strict。

ERP 已发货样本导出

可用只读工具导出 ERP 已发货手工分箱作为回归 fixture:

python tools/export_erp_shipped_cases.py

默认导出已发货手工分箱中的有效回归样本:

  • 手工方案至少 2 箱。
  • 每箱重量不低于 12kg。
  • 每箱 SKU 种类不超过 6。
  • 只读 ERP 数据,不写回业务库。

后续继续优化时,可先阅读: docs/cartonizer_optimization_prompt.md

打包与发布(PyPI)

1) 构建本地包

python -m build

2) 上传到 PyPI

为避免在命令行或文档中泄露 Token,推荐使用环境变量:

$env:TWINE_USERNAME="__token__"
$env:TWINE_PASSWORD="<你的PyPI Token>"
python -m twine upload dist/*

如需上传到 TestPyPI:

$env:TWINE_USERNAME="__token__"
$env:TWINE_PASSWORD="<你的TestPyPI Token>"
python -m twine upload --repository testpypi dist/*

分箱思路(详细版)

1) 可行性判定(重量区间)

订单总重为 W,箱数 B 需满足:

  • min_weight * B ≤ W ≤ max_weight * B 推导:
  • B_min = ceil(W / max_weight)
  • B_max = floor(W / min_weight) 如果 B_min > B_max,strict 模式直接判定 infeasible;manual_like 模式允许继续搜索并把低重箱记录到 metrics。

2) Stage A:SKU 聚合装箱(主解)

逐件分配(不旋转),优先保持 SKU 聚合并满足 SKU 种类限制:

  1. 放入已有箱:优先放入已有同 SKU 的箱,其次放入 SKU 种类更少的箱。
  2. 箱数搜索:从 B_min 起尝试 B_min+1 / B_min+2。
  3. 必要时放宽 SKU 限制:若严格限制失败,允许更多 SKU,但仍以少 SKU 为优先。

3) Stage B:修复 underweight(< min_weight)

处理所有低于最小重量的箱:

  1. 轻箱合并(若合并后重量/体积均不超限)
  2. 从重箱搬小件到轻箱(保证 donor 仍 ≥ min_weight)
  3. 跨箱交换(swap)使两箱都落入区间
    优先同 SKU,再必要时跨 SKU。

4) 动态箱数与自动降级

若主解失败,会按顺序自动降级尝试:

  • 利用率目标:0.8 → 0.75 → 0.70 → 0.60
  • 体积阈值:必要时放宽到 fill_rate=0.95
  • SKU 限制:必要时允许更多 SKU,但仍尽量少

5) Stage C:箱型替换与数量整形

在满足重量/体积/尺寸的前提下:

  • 箱型替换优化:能放下的情况下优先换成体积更小的箱型
  • 数量整形:尽量让每箱内每个 SKU 的数量为 5/10 的整数倍(无法满足时保留原值)

6) Stage D:几何可行性校验(可选)

默认仅做“尺寸 + 体积阈值”的快速过滤。
若启用 --geometry-check,使用 py3dbp 做真实 3D 校验。
仅对最终方案进行 3D 验证与可视化输出。

备注

  • 当前策略不追求“箱数最少”,而是强调“重量合规 + SKU 聚合优先”。
  • 若需要成本优化、体积利用率二级目标,可在后续版本扩展。

Metadata

Release files for bm-cartonizer 0.3.0

For a detailed explanation of source distributions (sdists) and built distributions (wheels), please see the package formats documentation.

Source distribution (sdist)

Source distribution for bm-cartonizer 0.3.0
File Size Uploaded
bm_cartonizer-0.3.0.tar.gz 28.8 kB Details

Built distribution (wheel)

Table of built distributions (wheels) for bm-cartonizer 0.3.0
File Interpreter ABI Platform
bm_cartonizer-0.3.0-py3-none-any.whl Python 3 none any Details

Total release size: 57.9 kB

Release files / bm_cartonizer-0.3.0.tar.gz

Download URL bm_cartonizer-0.3.0.tar.gz
Size 28.8 kB
Tags Source
SHA-256 checksum
How to use checksums
8fa48f34c6187ba92165272ffe086aa6ffee0ad15f1e938359f49357e585490e
BLAKE2b-256 checksum
How to use checksums
1e8b8192af6d6b01dc44478c7d311298b14ddd7dc2210747fb1575c5980bbb26
Upload date
Uploaded using Trusted Publishing?
What is trusted publishing?
No
Uploaded via twine/6.2.0 CPython/3.10.19

Release files / bm_cartonizer-0.3.0-py3-none-any.whl

Download URL bm_cartonizer-0.3.0-py3-none-any.whl
Size 29.2 kB
Tags Python 3
SHA-256 checksum
How to use checksums
c8794d312c4705f856614d2ea5c6f9359f28e832ab39d23b86e224d29ba8ac1a
BLAKE2b-256 checksum
How to use checksums
7179839ae97cd4eebff307341cd0b523e515a303e1768f634a6020b4c3ca1fba
Upload date
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What is trusted publishing?
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Uploaded via twine/6.2.0 CPython/3.10.19

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