[发明专利]一种二维管路自动布置方法及系统

说明书

本发明涉及一种二维管路自动布置方法及系统，涉及管路布置技术领域，包括：获取待布置空间和所述待布置空间内的第一区域；所述第一区域为所述待布置空间内不能设置管路的区域；根据所述第一区域确定第二区域和第三区域；所述第二区域为所述待布置空间内与所述第一区域相邻的区域，所述第三区域为所述待布置空间除所述第一区域和所述第二区域以外的其他区域；对所述第二区域和所述第三区域分别赋予不同的权值；根据加权后的第二区域和加权后的第三区域，采用蚁群算法确定满足预设约束条件的最优管路布置路径。本发明实现了二维管路的自动布置，提高了管路布置效率和布置质量。

技术领域

本发明涉及管路布置技术领域，特别是涉及一种二维管路自动布置方法及系统。

背景技术

管路布置是指：在给定的布置空间内确定一条连接给定的起点与终点，且满足安全、生产、维修等多项复杂约束条件的最优路径，该最优路径长度最短，弯头最少，并要求尽量沿着生产运输管路或机械设备的边缘设置。

目前的管路布置主要依靠人工设计，存在效率低、布管质量差等缺点，已逐渐不能满足现代施工的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种二维管路自动布置方法及系统，实现了二维管路的自动布置，提高了管路布置效率和布置质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种二维管路自动布置方法，包括：

获取待布置空间和所述待布置空间内的第一区域；所述第一区域为所述待布置空间内不能设置管路的区域；

根据所述第一区域确定第二区域和第三区域；所述第二区域为所述待布置空间内与所述第一区域相邻的区域，所述第三区域为所述待布置空间除所述第一区域和所述第二区域以外的其他区域；

对所述第二区域和所述第三区域分别赋予不同的权值；

根据加权后的第二区域和加权后的第三区域，采用蚁群算法确定满足预设约束条件的最优管路布置路径。

可选地，所述获取待布置空间和所述待布置空间内的第一区域，具体包括：

采用栅格法对待布置原始空间进行划分，得到包括多个栅格单元的待布置空间；其中，所述栅格单元的栅格粒度是根据管路尺寸和管路之间的预设安全约束距离确定的；

采用包围盒法将所述待布置空间内的障碍物转换为几何图形；

将所述几何图形所在的区域确定为第一区域。

可选地，所述二维管路自动布置方法，还包括：

在所述待布置空间中建立坐标系，确定每个所述栅格单元对应的坐标位置。

可选地，所述对所述第二区域和所述第三区域分别赋予不同的权值，具体包括：

根据公式对所述第二区域和所述第三区域分别赋予不同的权值；

其中，p表示所述待布置空间中的待选栅格单元，w表示权值，m和n均为常数，且mn。

可选地，所述根据加权后的第二区域和加权后的第三区域，采用蚁群算法确定满足预设约束条件的最优管路布置路径，具体包括：

确定管路路径函数fitness(s)＝a·L(s)+b·B(s)-c·W(s)；

其中，L(s)表示管路布置路径的总长度，B(s)表示管路布置路径上的总弯头数，W(s)表示管路布置路径所经过区域的总权值，s表示管路布置路径，a、b、c均为常数，且a、b、c为根据预设约束条件确定的数值；所述管路布置路径为从预设起点到预设终点的管路路径；