[发明专利]一种电缆加工中圆形布局的蚁群定序定位方法

权利要求书

1.一种电缆加工中圆形布局的蚁群定序定位方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一、将确定圆形导线放置到圆形绝缘管顺序的定序过程抽象成图论中的最优路径问题，根据格局得到定序图；

步骤二、将确定圆形导线放置位置的定位过程抽象成位置选择问题；

步骤三、初始化参数：初始化圆形导线及圆形绝缘管参数、蚁群算法中蚂蚁的定序参数和定位参数；

步骤四、根据定序图中的启发信息，蚂蚁从待置圆形导线集合中确定将要放置的圆形导线；

步骤五、根据刺激-响应原则，蚂蚁从格局的多个可行位置中选择一个恰当的位置放置圆形导线；

步骤六、更新当前格局和待置圆形导线集合；

步骤七、重复步骤四和步骤五，直到所有圆形导线都放入圆形绝缘管中或者当前格局下不存在可行位置，蚂蚁完成一次搜索；

步骤八、将所有蚂蚁按照步骤四-七进行一次搜索，完成一次迭代，并更新定序图中的启发信息；

步骤九、循环步骤八，更新圆形绝缘管半径，直到满足停止条件；输出最终布局结果，包括圆形绝缘管半径、圆形导线坐标和布局结果图。

2.根据权利要求1所述的电缆加工中圆形布局的蚁群定序定位方法，其特征在于，所述步骤一中格局的描述方法为：假定在圆形绝缘管中已经互不重叠地置入了k根圆形导线，将圆形绝缘管和这k根圆形导线的位置集合称为一个格局C_k，其中k≥0；把圆形绝缘管的圆心置入原点，首根圆形导线置入圆形绝缘管边缘并与圆形绝缘管相切形成初始格局C₁，当所有圆形导线均置入圆形绝缘管中时，称其为合法格局；当圆形绝缘管外还存在圆形导线，这些圆形导线都不能合法地置入圆形绝缘管中时，称其为非法格局；

所述步骤一中得到定序图的方法为：假设有n根圆形导线，定序图中的顶点p_i，j表示第i次放置第j根圆形导线，从而形成包含i根圆形导线的格局C_i，1≤i≤n，1≤j≤n；由于每根圆形导线均可在布局的各个阶段置入圆形绝缘管中，因而在构造不同阶段的格局时都有n个顶点可供选择；因为已布局的圆形导线不能重复参与布局，所以定序图中当前格局下的每个顶点与后续格局下顶点之间都有n-1条边；确定圆形导线放置顺序的定序过程就是在定序图中寻找一条从格局C₁到格局C_n的最优路径。

3.根据权利要求2所述的电缆加工中圆形布局的蚁群定序定位方法，其特征在于，所述步骤二中圆形导线放置位置为圆形导线的可行位置，用圆形导线的圆心坐标描述其位置，对于当前格局C，如果将待置圆形导线c_j放入圆形绝缘管后，使其与格局C中任一圆形导线均不重叠且至少与两根圆形导线或者与圆形绝缘管和一根圆形导线相切，此时圆形导线c_j的圆心坐标称为其在格局C下的可行位置；待置圆形导线在当前格局下的可行位置通常不止一个，确定圆形导线放置位置的定位过程本质上是从多个可行位置中选择一个恰当的位置来放置圆形导线，因此，把确定圆形导线放置位置的定位过程看成是一个位置选择问题。