[发明专利]多专业管线的优化布局方法

摘要

本发明公开了多专业管线的优化布局方法，包括以下步骤：步骤一、分别给定管线起点位置坐标(x0,y0)和终点位置坐标(xn,yn)，然后分别做如下判断：(1)判断Δx＝|xn‑x0|与Δy＝|yn‑y0|的大小；(2)设定动点的寻优方向；步骤二、在动点从起点位置向终点位置移动过程中，首先判断沿x坐标或者y坐标的寻优正方向上在设定的安全距离范围内是否有障碍物；步骤三、动点在上一步骤寻优移动到达的障碍物处，把原有移动方向朝向终点位置旋转90°得到新的移动方向，然后沿该新的寻优移动方向移动到下一个距离障碍物安全距离的位置处；重复该步骤，动点顺序到达下一个障碍物处，直至到达终点位置，完成管线布局路径的设计,采用本方法能够更准确地定位管线的各个位置。

主权项

多专业管线的优化布局方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、分别给定管线起点位置坐标(x0,y0)和终点位置坐标(xn,yn)，然后分别做如下判断：(1)判断Δx＝|xn‑x0|与Δy＝|yn‑y0|的大小，若Δx＜Δy，则在动点从管线起点出发沿平行于x轴或者y轴的方向到达管线终点寻找最优管线布局路径的过程中允许x坐标跨越x＝xn这条直线；反之则允许在寻找最优管线布局路径的过程中动点的y坐标跨越y＝yn这条直线；(2)设定动点的寻优方向，过程为：(a)分别把zx和zy的符号方向定义为寻找最优管线布局路径过程中动点移动的寻优正方向，设定zx＝xn‑x0，zy＝yn‑y0，若zx＜0，zy＞0，则x轴负半轴指向为动点x坐标移动的寻优正方向，y轴正半轴指向为动点y坐标移动的寻优正方向；步骤二、在动点从起点位置向终点位置移动过程中，首先判断沿x坐标或者y坐标的寻优正方向上在设定的安全距离范围内是否有障碍物，若动点只在一个寻优正方向上有障碍物，则动点根据以下方法移动到距离下一个障碍物安全距离的位置：在无障碍物的方向上沿寻优正方向移动；若动点在两个寻优正方向上都有障碍物，则动点根据以下方法移动到距离下一个障碍物安全距离的位置：沿寻优反方向移动到达下一个障碍物距离较少的一个坐标方向移动；若动点在两个坐标寻优正方向上都没有障碍物，则判断在设定的安全距离之外下一个障碍物所在的位置，具体方法如下：(a)设其中平行于x坐标方向上的障碍物坐标为(x',a)，平行于y坐标方向上的障碍物坐标为(b,y')，然后判断x'和y'是否分别跨越x＝xn和y＝yn这两条直线；(b)若步骤(a)的判断结果是x'和y'均分别跨越x＝xn和y＝yn这两条直线，或者有一个跨越而另一个没有跨越，则选择其中做寻优移动并到达下一个障碍物距离较短的方向作为第一步的正向移动方向；(c)若步骤(a)的判断结果是x'和y'均分别没有跨越x＝xn和y＝yn这两条直线，则选择其中做寻优移动并到达下一个障碍物距离较长的方向作为第一步的正向移动方向；步骤三、动点在上一步骤寻优移动到达的障碍物处，把原有移动方向朝向终点位置旋转90°得到新的移动方向，然后沿该新的寻优移动方向移动到下一个距离障碍物安全距离的位置处；重复该步骤，动点顺序到达下一个障碍物处，直至到达终点位置，完成管线布局路径的设计；在所述的步骤二和步骤三中，当动点由上一个障碍物向下一个障碍物寻优移动的过程中，包括对动点是否已经可以直达终点位置进行判断的步骤，具体过程为：(1)若Δx＜Δy，则判断动点x坐标是否跨越x＝xn这条直线；若Δx＞Δy，则判断动点y坐标是否跨越y＝yn这条直线；(2)若动点x坐标跨越x＝xn或者动点y坐标跨越y＝yn，则动点的移动方向在该跨越位置处朝向终点位置旋转90°，并判定新的方向上是否有障碍物；(3)若步骤(2)的判断结果为无障碍物，则动点沿新的方向做寻优移动；若步骤(2)的判断结果为存在新障碍物，则动点沿着旋转之前的原方向继续寻优移动到下一个障碍物(xi,yi)处；(4)若动点x坐标没有跨越x＝xn或者动点y坐标没有跨越y＝yn，则动点寻优移动方向不变,然后到达下一个障碍物处。