基于通道设计的电气导线互联系统线缆自动布局方法

作     者：张人杰 王祯霖 耿慧 林郁 陈俊诏 李明 方强 

作者机构：浙江大学海洋学院 浙江大学计算机辅助设计与图形系统全国重点实验室 浙江大学机械工程学院 

出 版 物：《计算机辅助设计与图形学学报》 (Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：浙江省“高层次人才特殊支持计划”科技创新领军人才项目(2021R52038) 

主　　题：电气导线互联系统 线缆布局 通道设计 路径规划 

摘      要：针对当前电气导线互联系统中的线缆自动布局方法多采用直接布线方法， 适用性窄、难以满足辅助工艺约束， 且效率低等问题， 基于工程实践， 提出基于通道设计的EWIS线缆自动布局方法. 首先考虑松弛度、弯曲半径、干涉、间距、电磁隔离等复杂约束， 提出先进行通道设计， 再进行具体线缆布局设计的布线策略; 然后在通道设计中提出一系列方法: 采用kd-tree高效搜索邻近布线卡箍点， 提出融合倾斜角度、长度、间距等复杂工艺约束的广义线缆路径评价函数， 利用贪心思想构建高质量通道; 进一步， 进行线缆分支点设计(工艺要求避免卡箍作为分支点)， 并建立分支点的图模型; 最后逐次进行单根线缆布局设计， 检测不符合工艺的环路， 并更新通道， 迭代至完成整体线缆布局. 在自动布线上的实验结果表明， 所提方法在线缆上的布线效果更规整， 与人工布线相比， 该方法在线缆长度、转弯次数、分支数量上平均减少25.0%， 25.1%和30.1%， 证明其的有效性.