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龙图腾网获悉沈阳航空航天大学申请的专利一种飞机机舱内贴壁管路优化布局方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115391920B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211040939.1，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种飞机机舱内贴壁管路优化布局方法是由邢宇飞;杨野光;屈力刚;苏岩设计研发完成，并于2022-08-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种飞机机舱内贴壁管路优化布局方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种飞机机舱内贴壁管路优化布局方法，涉及飞机管路布局设计技术领域。本发明根据飞机机舱及舱内部成品的三维模型生成点云集，将点云集转化为三维栅格地图，根据三维栅格地图以路径最短为目标生成初始路径，根据初始路径获取贴壁管路初始路径，根据贴壁管路初始路径利用粒子群算法生成满足路径最短且贴附于机舱内壁的最优路径，最终将最优路径作为机舱内贴壁管路路径布局的最佳路径方案。本方法能够高效处理敷设空间较大情况下的贴壁管路自动敷设问题，在考虑管路贴壁约束、管路路径的几何可行性的同时兼顾敷设效率，更符合工程实际的需要，极大的提高了飞机机舱内贴壁管路敷设的管路路径规划效率与优化解质量。

本发明授权一种飞机机舱内贴壁管路优化布局方法在权利要求书中公布了：1.一种飞机机舱内贴壁管路优化布局方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：基于飞机机舱内部结构三维数模生成点云集A，基于飞机机舱内部所有成品、部件三维数模生成点云集B，设置待敷设管路的端点坐标、端点方向向量以及预设管路贴壁最小间隙和贴壁方向向量d； 步骤2：根据生成的点云集A和B内的坐标转化为用于路径规划的三维栅格地图M1，根据生成的点云集A内的坐标转化为用于计算管路支撑位置的三维栅格地图M2； 步骤3：根据三维栅格地图M1按路径最短为目标生成初始路径P0，根据跨距约束计算路径P0上的预选点ri并形成预选点坐标点集Ri； 步骤3.1：根据三维栅格地图M1按路径最短为目标生成初始路径P0，求解初始路径解时，采用蚁群算法获取路径最短初始解，具体表述为： 针对三维栅格地图，采用蚁群算法获取初始路径P0，所述蚁群算法中以管路路径的总长作为适应度函数如下式所示： 4； 式中，为第i段管路的长度，n为管路的段数； 步骤3.2：针对步骤3.1获得的路径初始解P0进行简化，只保留路径中转折位置的节点，获得简化路径； 步骤3.3：针对步骤3.2获得的简化路径，随机从简化后的初始路径P0上选取点作为预选点ri， 步骤3.4：计算相邻预选点的间距Li，若所有相邻预选点的间距均小于管路贴壁点间距Lspan，则转到步骤3.5；否则，将预选点ri存储至集预选点集Ri中并在大于预设管路贴壁点间距的区间内再次选择预选点ri+1；直至所有相邻预选点的间距均小于管路贴壁点间距Lspan； 步骤3.5：输出预选点集Ri； 步骤4：针对预选点Ri根据预设管路贴壁最小间隙和贴壁方向向量计算初始贴壁点si并形成初始贴壁点集Si； 步骤5：重复步骤3和步骤4生成一组贴壁点集，直到所有初始路径解都生成一组贴壁点集； 步骤6：针对每个贴壁点集Si与管路端点组成管路贴壁路径初始解Pi，将全部初始解合并为一个初始种群； 步骤6.1：针对一组贴壁点集中的每个贴壁点集Si中的全部节点与管路端点组成贴壁管路初始路径，将全部贴壁管路初始路径合并为一组初始种群； 步骤6.2：建立管路总长度及管路所有约束的惩罚值组成优化目标： 6； 其中，,为权重，是管路路径总长按公式4计算，是针对不符合约束的管路施加的惩罚因子，根据公式7计算，所述惩罚因子表示为： 7； 式中，为每条管路路径对应个体所包含的第i个节点到机舱内壁最短距离超出预设管路贴壁最大或小间隙的长度，是每条管路的几何可行度，即贴壁管路路径所包含的任一点与M1或M2发生干涉的次数的总和，m为节点总数； 步骤7：根据优化目标对初始种群进行排序，对不符合管路约束的个体对应的适应度施加惩罚值；根据种群排序结果对种群进行速度匹配、更新、排序获得新种群，通过次迭代获得最优管路路径Pbest，T为预设的最大迭代次数；根据最优管路路径Pbest，生成管路贴壁敷设的最优布局方案。

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