申请/专利权人：北京交航科技有限公司

申请日：2023-08-17

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN116976057B

主分类号：G06F30/18

分类号：G06F30/18;G06F30/12;G06F30/27;G06N5/01;G06F18/232;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2023.11.17#实质审查的生效;2023.10.31#公开

摘要：本发明公开了一种装置布置图自动排布方法，针对现有工程中存在的问题，结合智能算法和布局优化技术，采用改进的力引导布局算法、智能模拟退火算法和DBSCAN聚类算法等多种算法结合，实现自动确定布置图中装置位置和布局，以实现最佳系统功能、可读性和效率。提供一种可以根据电气系统中装置、线缆、接口等信息，实现一种二维装置布置图自动排布方法，以降低绘制电气系统线缆布置图模型的巨大工作量，以方便地对整个电气控制系统的分析与研究。减少人工工作量，提高布置图的精确性和一致性，满足多个约束条件和优化目标，为电气控制系统等领域的装置布置图设计和规划提供高效智能的方法。

主权项：1.一种装置布置图自动排布方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集需要生成装置布置图的电气控制系统信息；S2、根据所采集要素构建系统整体抽象数据结构模型；通过数据库解析工程整体Json结构体，将所绘制元素划分为3种信息，3种信息分别为步骤S1中输入的电气控制系统中的装置、接口、以及连接电缆，通过元素之间的映射关系来描述系统的整体情况，抽象的数据结构为无向图结构，无向图结构GV,N作为装置布置图自动排布方法的输入，将装置视为无向图中的节点V，接口视为无向图中每个节点的出度，连接电缆视为节点之间的边N；S3、建立布置图扩展力学模型，基于该模型斥力-张力的模拟退火算法进行循环迭代，生成装置抽象拓扑图并得到装置矩阵中心坐标；斥力-张力模型算法的具体实现步骤是在斥力-张力布局每一次迭代的过程中添加三步：1计算每个顶点所受邻近顶点的引力；2计算出顶点所受邻近顶点的斥力大小；3在每一步迭代过程中顶点都会在合力的作用下运动，最后顶点达到静止状态，完成无向图的自动布局；得到装置矩阵中心坐标的具体方法为：将步骤S2中生成的电气控制系统信息无向图数据结构GV,N作为数据输入，使用上述的斥力-张力模型算法进行迭代循环坐标布局，具体步骤为：1确定布局区域的x、y的坐标范围，遍历G中的每一个节点V，对每个节点V赋予随机坐标x,y并绘制在布局区域，绘制每个节点V之间的边N；2进行迭代布局，判断每个节点间的斥力与引力，进行节点V的坐标指定方向移动，并通过模拟退火算法中的温度函数判断布局迭代循环是否结束；3如果温度函数得出的温度小于设定阈值k则停止迭代布局，并得到无向图G中的每个节点V的当前坐标值xn,yn并保存在数组L中；S4、结合S3得到的装置矩形中心坐标，并根据节点出度得到每个装置的尺寸大小和接口数量，通过装置尺寸生成算法、接口排布算法、接口布局坐标分析绘制布置图中装置与接口的轮廓图像；S5、根据接口坐标采用基于迷宫算法的避让算法进行布线绘制，生成系统整体装置布置图。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京交航科技有限公司 一种装置布置图自动排布方法

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