吴保胜，郭 宇，王发麟，宋 倩

南京航空航天大学 机电学院，南京 210016

1 引言

随着以航空、航天、船舶、电子、兵工等大型电气系统的飞速发展，现代电气系统日益复杂化、集成化。大量的电气设备密集于系统平台上，用于各设备和部件连接的线缆所传送的信号越来越多，频率越来越高，消耗的功率也越来越大，对线缆的敷设提出了更高的要求和挑战。线缆敷设路径规划是一类特殊的带性能约束的布局问题，其中待定参数多、可行空间复杂，线缆的布局合理性和装配质量直接关系到产品最终的整机性能和可靠性[1-2]。美国通用电器公司分析归纳飞机发动机发生故障的原因，其中因为线缆管路损坏或失效而产生故障的比例达到了50%[3]。传统的线缆模装试验方法需要大量的人工干预，大大影响了线缆装配的效率。虚拟环境下的线缆布线设计的出现，能够实现线缆自动避障，生成满足工程规则的布线路径，为解决线缆装配的布线不合理、效率低下等问题提供了一条有效的解决途径[4]。

线缆自动敷设的核心是路径搜索算法。使用智能算法完成线缆路径的自动求解具有效率高等特点，是当前的研究热点。国内外的学者对此进行了相关的研究，如Park等[5]在1992年提出了基于Agent的线缆二维设计方法。CONRU等[6]将并行工程的方法应用到线缆的自动布局设计中，并使用遗传算法进行全局最优路径的搜索。ILKNUR等[7]针对复杂环境下线缆的布局问题，提出了一种布线路径的搜索算法，该算法进行约束采样，然后利用随机路径图法计算出初始路径，再采用动力学法对布线路径进行优化，取得了良好的计算效果。……