计算机应用

作者：熊勇, 张加, 余嘉俊, 张本任, 梁萱卓, 朱奇舸

单位：1. 武汉理工大学 航运学院, 武汉 430063;2. 湖北省内河航运技术重点实验室(武汉理工大学), 武汉 430063;3. 国家水运安全工程技术研究中心(武汉理工大学), 武汉 430063

关键词：三维管路,蚁群优化算法,快速扩展随机树算法,轴平行包围盒法,复杂约束

基金：国家自然科学基金资助项目（51579201）；国家水运安全工程技术研究中心开放基金资助项目（17KF02）。

针对船舶在三维环境下管路布局约束多，工程规则难以量化，难以确定合适的优化评价函数等问题，提出一种新的船舶管路自动布局方法。首先，采用轴平行包围盒法（AABB）对船体和船内设备进行简化，将其离散成空间节点并赋予初始信息素和能量值，对空间障碍物进行标记，并对主要的敷管规则给出了具体的量化形式；其次，将快速扩展随机树（RRT）算法和蚁群优化（ACO）算法进行结合，引入方向选择策略、避障策略和变步长策略，提升了算法搜索效率和成功率，通过建立优化评价函数，利用ACO对路径进行循环迭代优化，以期得到满足工程规则的综合最优解；最后，采用计算机模拟的船舱空间布局环境进行管路自动敷设仿真实验，验证了所提方法的有效性和实用性。

来源：2020年第7期

《计算机应用》期刊编辑部

查看计算机应用杂志2020年第7期