基于A*算法的核電廠工藝管道自動布局方法

蘇錦成，王振中，賈小攀，薛靜，谷振杰

基于A*算法的核電廠工藝管道自動布局方法

蘇錦成，王振中，賈小攀，薛靜，谷振杰

（中國核電工程公司，北京 100840）

核電廠的工藝系統(tǒng)管道布局是核電廠設(shè)計的重要過程之一，工藝系統(tǒng)管道數(shù)量龐大，約束條件眾多，設(shè)計結(jié)果容易受到電廠結(jié)構(gòu)和設(shè)備位置變更的影響。依靠人工對核電廠工藝系統(tǒng)管道進行布局已成為影響核電廠設(shè)計效率的因素之一。因此核電廠工藝系統(tǒng)管道的自動布局應(yīng)用研究具有重要意義。本文針對核電廠工藝系統(tǒng)管道的自動布局問題，結(jié)合核電廠的廠房設(shè)備布局特點，考慮廠房大小、輻射屏蔽、管道成本等約束，依據(jù)核電廠工藝管道布局的要求，對核電廠廠房及設(shè)備采用柵格法進行空間離散，并采用A*（A-star）算法進行管路搜索。并基于此方法進行廠房主管道自動布局編程仿真，計算得出的主管道的自動布局方案能夠滿足模型設(shè)置的工藝管道的布局要求，驗證了該方法在核電廠廠房工藝管道自動布局中的適用性。

工藝系統(tǒng)管道；自動布局；A*算法

工藝系統(tǒng)管道布局是核電廠廠房布置設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)。為了保障核電廠的運行和安全，在核電廠中設(shè)置了幾百個各種系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的設(shè)備、部件采用管道進行連接。工藝系統(tǒng)管道的布局直接影響工藝系統(tǒng)功能的完整性，是核電廠安全運行的基礎(chǔ)。核電廠工藝系統(tǒng)管道布局工作量巨大，需要耗費大量的生產(chǎn)成本。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：