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本书对管路布局规划问题进行了系统分析与总结，围绕管路敷设问题描述与数学模型、常规两端点管路布局规划、多端点分支管路及管网布局规划、多管敷设顺序及成束敷设规划、管路多目标布局规划等问题进行了系统探讨，重点介绍了若干管路排布算法，并简要讨论了管路敷设CAD系统的二次开发方法。

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  前言
  1 绪论 1
  1.1 管路布局规划优化算法研究背景 1
  1.2 管路布局规划优化算法研究现状 2
  1.2.1 单管敷设算法 2
  1.2.2 多管敷设算法 7
  1.2.3 分支管路敷设算法 9
  1.2.4 管路敷设CAD系统简述 12
  参考文献 13
  2 管路敷设问题描述与数学模型 16
  2.1 管路敷设问题特点 16
  2.1.1 管路走向问题 16
  2.1.2 管路敷设与相关问题的异同点 17
  2.2 敷设目标与规则描述 18
  2.3 敷设空间及障碍建模 19
  2.4 管路中心线碰障检测方法 22
  2.5 管路敷设数学模型 25
  2.6 航空发动机管路敷设问题 27
  2.6.1 航空发动机管路敷设系统特点 27
  2.6.2 敷设空间预处理 29
  2.6.3 管路中心线数学方程 30
  参考文献 35
  3 常规两端点管路布局规划 36
  3.1 基于启发式搜索的布管算法 36
  3.1.1 基于投影的非直角管路启发式布管算法 36
  3.1.2 基于工程规则的直角管路启发式布管算法 47
  3.2 基于图论的布管算法 58
  3.2.1 欧氏可视图的曲面形式：曲面可视图布管算法 58
  3.2.2 欧氏可视图的曼哈顿形式：曼哈顿可视图布管算法 69
  参考文献 76
  4 多端点分支管路及管网布局规划 78
  4.1 多端点分支管路敷设的数学基础 78
  4.1.1 Steiner树的基本概念及性质 78
  4.1.2 Steiner树的相关求解算法 80
  4.2 基于欧氏Steiner树的非直角分支管路布局智能优化 82
  4.2.1 粒子群优化基本原理简介 83
  4.2.2 自适应敷设区域 84
  4.2.3 粒子编码 85
  4.2.4 避障处理和目标评价 86
  4.2.5 管网及管路规划算例 87
  4.3 基于直角Steiner树的三维分支管路布局智能优化 92
  4.3.1 空间建模 92
  4.3.2 粒子编码和目标函数 93
  4.3.3 离散算子 94
  4.3.4 敷设算例 94
  参考文献 96
  5 多管敷设顺序及成束敷设规划 99
  5.1 基于管路干扰度和工程规则的启发式敷管排序 99
  5.1.1 管路干扰度量化评估 99
  5.1.2 敷管顺序的启发式排序 101
  5.1.3 算法流程及复杂度分析 103
  5.1.4 其他敷设顺序规划方法 104
  5.2 基于遗传算法的多管成束敷设规划 104
  5.2.1 遗传算法简介 104
  5.2.2 管路成束个体编码 107
  5.2.3 目标函数及约束处理 108
  5.2.4 总体流程 109
  5.2.5 敷设算例 110
  参考文献 111
  6 多目标管路布局的NSGA-Ⅱ规划 113
  6.1 多目标优化的基本理论方法 113
  6.1.1 多目标优化问题的基本概念 113
  6.1.2 加权法与多目标优化之间的关系 115
  6.1.3 多目标进化算法简介 117
  6.2 基于NSGA-Ⅱ的直角管路多目标布局优化 119
  6.2.1 第二代非支配排序遗传算法简介 120
  6.2.2 个体编码 123
  6.2.3 适应值计算与约束处理 125
  6.2.4 算法流程 126
  6.2.5 敷设算例 127
  6.3 基于改进NSGA-Ⅱ的非直角管路多目标布局优化 128
  6.3.1 改进的NSGA-Ⅱ算法 128
  6.3.2 个体编码 131
  6.3.3 适应值计算与约束处理 132
  6.3.4 算法流程 134
  6.3.5 仿真算例 134
  参考文献 140
  7 基于Siemens NX/GRIP的敷设系统开发 142
  7.1 总体设计 142
  7.2 详细设计 144
  7.2.1 敷设模块菜单集成 144
  7.2.2 栅格模型几何信息提取 145
  7.2.3 多面体建模几何信息提取 147
  7.2.4 机匣母线几何信息提取 149
  7.2.5 管路初始信息提取与设置 150
  7.2.6 管路离散点可视化 151
  7.2.7 管路中心线可视化 152
  7.2.8 管路成形可视化 156
  参考文献 157