[发明专利]一种基于路由规划的电气连管自动连线方法

权利要求书

1.一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：

S1、将需要连接的对象进行分组；

S2、构建最小生成树；

S3、分割最小生成树并给最小生成树的边均赋予一个评价值；

S4、通过贪心算法计算出分组结果；

S5、通过分组结果进行管线连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，在步骤S1中，对相同一个分组内的连接对象数量进行限制，并且同一分组内的连接对象数量各不相同，在分组时对连接对象的直线距离以及被障碍物阻隔的真实行走距离进行测算，并选择相互接近的连接对象位于同一分组内。

3.根据权利要求2所述的一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，步骤S2具体分为以下步骤：

S21、将所有需要连接的对象作为一个点，将障碍物的边和点加入一个点集；

S22、利用点集构建劳内三角图，并删除劳内三角图中穿过障碍物的边；

S23、利用劳内三角图中剩下的边构建最小生成树；

S24、删除最小生成树中属于障碍物的叶子节点；

S25、处理最小生成树中非叶子节点但是属于障碍物的点，并转换绕障边。

4.根据权利要求1所述的一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，在步骤S3中，最小生成树的边越长则赋予的评价值越小，且对评价值最小的边进行删除处理。

5.根据权利要求4所述的一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，在步骤S4中，贪心算法的评价标准为：

a、先判断每次分割后两棵树的位置，若两棵树是近对角关系，则评价值为高，反之则评价值为低；

b、使用两棵树的距离最小方差进行分割；

c、设定分割后的两棵树的节点数量范围，当分割后的两棵树的节点数量超出设定的节点数量范围，则舍弃分割方案。

6.根据权利要求5所述的一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，在步骤S5中，管线连接的主要步骤为：

S51、使用同一分组内的节点构建完全图G；

S52、在完全图G中采用蚁群-免疫算法得出一个最优生成树Tbest用来表达个点之间的连接关系；

S53、根据Tbest遵守横平竖直的原则连接所有个点。

7.根据权利要求6所述的一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，在步骤S51中，建立完全图G时，使用两点之间的曼哈顿距离进行建图。

8.根据权利要求7所述的一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，步骤S52具体分为以下步骤：

S521、初始化信息素和各种参数，各个点之间的信息素初始化为A/权重；

S522、设置全局记忆细胞数量，设置蚂蚁数量；

S523、采用Prim算法搜索最小生成树，得到给定数量的抗体并进行交叉和变异。

9.根据权利要求8所述的一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，在步骤S523中，通过两种采用两种方式进行交叉和变异来得到更多的抗体：

A、局部记忆细胞分化出抗体与产生的新抗体进行随机交叉分配；

B、新抗体中的每个抗体按设定概率进行变异；

得到抗体之后，取出最优抗体并保存，给定迭代次数，达到给定迭代次数之后或者解逐渐收敛之后终止算法，并从全局最优解之中取出一个评价值最高的解，作为最终最优解。

10.根据权利要求9所述的一种基于路由规划的电气连管自动连线方法，其特征在于，管线连接时采用以下算法策略：1.采用曼哈顿算法直连，若路径上没有障碍则选择其中一条.

2.若两根曼哈顿距离连线都有障碍物，但是两个点位直接连接没有障碍物，则让两个点直接连接。

3.若直接连接依旧穿过障碍物，则采用a*算法进行管线连接。4.当所有点位连接完成后，对弯头进行优化。