[發明專利]多專業管線的優化布局方法

有效

• 申請號: 201710152916.2
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN107122513B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 王曉斌;徐夢雨
• 申請（專利權）人: 博邁科海洋工程股份有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06Q10/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

1.多專業管線的優化布局方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、分別給定管線起點位置坐標(x₀,y₀)和終點位置坐標(x_n,y_n)，然后分別做如下判斷：(1)判斷Δx＝|x_n-x₀|與Δy＝|y_n-y₀|的大小，若Δx＜Δy，則在動點從管線起點出發沿平行于x軸或者y軸的方向到達管線終點尋找最優管線布局路徑的過程中允許x坐標跨越x＝x_n這條直線；反之則允許在尋找最優管線布局路徑的過程中動點的y坐標跨越y＝y_n這條直線；

(2)設定動點的尋優方向，過程為：分別把z_x和z_y的符號方向定義為尋找最優管線布局路徑過程中動點移動的尋優正方向，設定z_x＝x_n-x₀，z_y＝y_n-y₀，若z_x＜0，z_y＞0，則x軸負半軸指向為動點x坐標移動的尋優正方向，y軸正半軸指向為動點y坐標移動的尋優正方向；

步驟二、在動點從起點位置向終點位置移動過程中，首先判斷沿x坐標或者y坐標的尋優正方向上在設定的安全距離范圍內是否有障礙物，若動點只在一個尋優正方向上有障礙物，則動點根據以下方法移動到距離下一個障礙物安全距離的位置：在無障礙物的方向上沿尋優正方向移動；若動點在兩個尋優正方向上都有障礙物，則動點根據以下方法移動到距離下一個障礙物安全距離的位置：沿尋優正方向移動到達下一個障礙物距離較少的一個坐標方向移動；若動點在兩個坐標尋優正方向上都沒有障礙物，則判斷在設定的安全距離之外下一個障礙物所在的位置，具體方法如下：

(a)設其中平行于x坐標方向上的障礙物坐標為(x',a)，平行于y坐標方向上的障礙物坐標為(b,y')，然后判斷x'和y'是否分別跨越x＝x_n和y＝y_n這兩條直線；

(b)若步驟(a)的判斷結果是x'和y'均分別跨越x＝x_n和y＝y_n這兩條直線，或者有一個跨越而另一個沒有跨越，則選擇其中做尋優移動并到達下一個障礙物距離較短的方向作為第一步的正向移動方向；

(c)若步驟(a)的判斷結果是x'和y'均分別沒有跨越x＝x_n和y＝y_n這兩條直線，則選擇其中做尋優移動并到達下一個障礙物距離較長的方向作為第一步的正向移動方向；

步驟三、動點在上一步驟尋優移動到達的障礙物處，把原有移動方向朝向終點位置旋轉90°得到新的移動方向，然后沿該新的尋優移動方向移動到下一個距離障礙物安全距離的位置處；重復該步驟，動點順序到達下一個障礙物處，直至到達終點位置，完成管線布局路徑的設計；

在所述的步驟二和步驟三中，當動點由上一個障礙物向下一個障礙物尋優移動的過程中，包括對動點是否已經可以直達終點位置進行判斷的步驟，具體過程為：

i、若Δx＜Δy，則判斷動點x坐標是否跨越x＝x_n這條直線；若Δx＞Δy，則判斷動點y坐標是否跨越y＝y_n這條直線；

ii、若動點x坐標跨越x＝x_n或者動點y坐標跨越y＝y_n，則動點的移動方向在該跨越位置處朝向終點位置旋轉90°，并判定新的方向上是否有障礙物；

iii、若步驟ii的判斷結果為無障礙物，則動點沿新的方向做尋優移動；若步驟ii的判斷結果為存在新障礙物，則動點沿著旋轉之前的原方向繼續尋優移動到下一個障礙物處；

iv、若動點x坐標沒有跨越x＝x_n或者動點y坐標沒有跨越y＝y_n，則動點尋優移動方向不變，然后到達下一個障礙物處。