基于NSGA-Ⅱ的三维空间直角管路布局优化

提出了一种基于基因分段操作NSGA-Ⅱ的三维空间直角管路布局优化方法。首先,针对三维空间直角管路布局问题,提出了一种新的管路路径编码方式,该编码不依赖于栅格建模和图论建模,具有很好的灵活性。其次,设计了一种基因分段操作方法,该方法根据编码各决策变量的含义不同对基因进行分段,然后对各段基因分别进行交叉变异操作,使进化算子更有针对性。再次,以管路长度和弯头数作为优化目标,结合罚函数法以及计算几何方法对约束进行处理,应用基于基因分段操作的NSGA-Ⅱ算法对管路布局方案Pareto解集进行求解。最后通过三维管路敷设算例验证了所提方法的可行性。