JPH11272727A - Wiring route design support method - Google Patents
Wiring route design support methodInfo
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- JPH11272727A JPH11272727A JP10073740A JP7374098A JPH11272727A JP H11272727 A JPH11272727 A JP H11272727A JP 10073740 A JP10073740 A JP 10073740A JP 7374098 A JP7374098 A JP 7374098A JP H11272727 A JPH11272727 A JP H11272727A
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- cable
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は配線経路設計支援方
法に係り、特に化学工業等のプラントの電装系設備設計
に際して、予め設定されたケーブルトレイネットワーク
に対して、最適な配線ルートを選定することができる配
線経路設計支援方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring route design support method, and more particularly, to selecting an optimum wiring route for a cable tray network set in advance when designing electrical equipment of a plant such as a chemical industry. The present invention relates to a wiring route design support method that can perform the above.
【0002】[0002]
【従来の技術】建設プラントにおける配線の設計は、一
般に、機器の位置や基礎状況等を考慮し、プラント全体
の配線ルートを設計した後に、ケーブルを収納するケー
ブルトレイの設計を行う。しかし、設計工程の都合上、
先にケーブルトレイネットワークの設計をすることがあ
る。また、工事日程の都合や定期点検などのために、ケ
ーブルトレイの設備を変更しないまま、配線対象の機器
の位置が移動されたりすることがある。このように、予
め決められているケーブルトレイに対して、最適な配線
ルートを探索する技術としては、ネットワーク理論、エ
キスパートシステム等が知られており、双方を組み合わ
せた技術も知られている(特開平2−71373号公
報、特公平7−97379号公報等)。また、最近では
遺伝的アルゴリズムを応用した方法も出てきている。2. Description of the Related Art In general, when designing wiring in a construction plant, a cable tray for storing cables is designed after designing a wiring route for the entire plant in consideration of the position of the equipment and basic conditions. However, due to the design process,
I sometimes design a cable tray network first. In addition, the location of the equipment to be wired may be moved without changing the equipment of the cable tray for the convenience of the construction schedule or periodic inspection. As described above, as a technique for searching for an optimum wiring route for a predetermined cable tray, a network theory, an expert system, and the like are known, and a technique combining both of them is also known (particularly). JP-A-2-71373, JP-B-7-97379, etc.). Recently, a method using a genetic algorithm has been developed.
【0003】ネットワーク理論を用いた方法では、逐次
1本毎にケーブルルートの探索を行うことになるため、
探索を行う順番によって結果が異なり、真に最適なルー
トでケーブルを敷設することができず、設計者の経験や
勘などのノウハウが必要とされる。また、経験者のノウ
ハウや、機器とケーブルとの兼ね合い、依存関係(例え
ば、コストの高いケーブルや、距離の短いケーブル、通
れるケーブルトレイ数が決まっているケーブルの優先順
位など)を記述したデータベースを構築し、エキスパー
トシステムによってルート探索の順序を自動的に決定す
るシステムや、許容占積を超えたケーブルトレイ周辺を
ミクロ的に監視して、再配置を行うシステムが利用され
ている。しかしながら、これらエキスパートシステムを
用いた場合においても、データベース作成時には、作成
者のノウハウが必要であり、真に最適なケーブルルート
を抽出することはできないという欠点がある。In the method using the network theory, a cable route is searched for one by one.
The results differ depending on the order in which the search is performed, and a cable cannot be laid on a truly optimal route, and the know-how such as the experience and intuition of the designer is required. In addition, a database that describes the know-how of experienced people, the balance between equipment and cables, and the dependencies (eg, high-cost cables, short-distance cables, and the priority order of cables with a fixed number of cable trays) are described. A system that is constructed and automatically determines the order of route search by an expert system, and a system that microscopically monitors around a cable tray that exceeds the allowable space and performs rearrangement, are used. However, even when these expert systems are used, know-how of the creator is required when creating a database, and there is a drawback that a truly optimum cable route cannot be extracted.
【0004】これらに対して、遺伝的アルゴリズムを応
用した方法では、予め全てのケーブルに対して複数のル
ート候補を作成しておき、そのルート候補を識別するた
めの文字を付与する。各ケーブルに対応する複数のルー
ト候補から1つのルート候補を選択してルート候補の組
合せの文字列を多数作成し、その文字列を総延線長、曲
がり回数、ケーブルの収納状況値に着目して評価し、遺
伝的アルゴリズムによって最適化することによって、最
適なルート候補の組合せを見つけだす。この最適なルー
ト候補の組合せを前記複数のケーブルの最適な配線経路
とする。[0004] On the other hand, in a method applying a genetic algorithm, a plurality of route candidates are created in advance for all cables, and characters for identifying the route candidates are added. One route candidate is selected from a plurality of route candidates corresponding to each cable, a large number of character strings of combinations of route candidates are created, and the character strings are focused on the total extension length, the number of turns, and the cable storage status value. Then, the optimal combination of route candidates is found out by optimizing by a genetic algorithm. This optimal combination of route candidates is determined as an optimal wiring route of the plurality of cables.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法ではプラントが大規模になると各ケーブルのルート候
補数が多く、文字列の数も膨大となるため、最適なルー
ト候補の組合せが見つかるまでに非常に多くの処理時間
を要するという問題がある。本発明はこのような事情に
鑑みてなされたもので、ケーブルの最適な配置を短時間
で設計することができる配線経路設計支援方法を提供す
ることを目的とする。However, in this method, when the plant becomes large, the number of route candidates for each cable becomes large and the number of character strings becomes enormous, so that it is extremely difficult to find the optimum combination of route candidates. Requires a lot of processing time. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wiring route design support method capable of designing an optimal layout of cables in a short time.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
する為に、ケーブルを収納するケーブルトレイが網状に
張りめぐらされてなるケーブルトレイネットワークに対
して、該ケーブルトレイネットワークの所望の接続点間
を接続する複数のケーブルが最適な配線経路で敷設され
るように設計する配線経路設計支援方法において、各ケ
ーブル毎に前記ケーブルトレイネットワーク上での複数
のルート候補を求め、該ルート候補を識別するための文
字を付与すると共に、各ケーブル毎の複数のルート候補
の適応度を評価し、各ケーブルに対応する複数のルート
候補から1つのルート候補を選択してルート候補の組み
合わせの文字列を複数作成する際に、前記各ケーブルの
最短のルート長と同一長さのルート候補のみで、又は評
価が最高のルート候補のみで構成される文字列を含ま
せ、前記複数の文字列を遺伝的アルゴリズムによって最
適化し、該最適化した文字列が示すルート候補の組み合
わせを前記複数のケーブルの最適な配線経路とすること
を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a cable tray network in which cable trays for accommodating cables are stretched in a net-like manner. In a wiring route design support method for designing a plurality of cables connecting between them to be laid in an optimum wiring route, a plurality of route candidates on the cable tray network are obtained for each cable, and the route candidates are identified. And assigning a character string to each of the cables, evaluating the fitness of the plurality of route candidates for each cable, selecting one route candidate from the plurality of route candidates corresponding to each cable, and forming a character string of the combination of the route candidates. When creating a plurality of routes, only the route candidates with the same length as the shortest route length of each cable, or the route with the highest evaluation Include a character string composed only of complements, optimize the plurality of character strings by a genetic algorithm, and use a combination of route candidates indicated by the optimized character string as an optimal wiring route of the plurality of cables. It is characterized by.
【0007】本発明によれば、各ケーブル毎に前記ケー
ブルトレイネットワーク上での複数のルート候補を求
め、該ルート候補を識別するための文字を付与する。各
ケーブルに対応する複数のルート候補から1つのルート
候補を選択し、ルート候補の組み合わせの文字列を複数
作成する。この時、各ケーブルの最短のルート長と同一
長さのルート候補のみで、又は評価が最高のルート候補
のみで構成される文字列を含ませる。前記作成された文
字列を遺伝的アルゴリズムによって最適化し、最適化さ
れた文字列が示すルート候補の組み合わせを前記複数の
ケーブルの最適な配線経路とする。各ケーブルの最短の
ルート長と同一長さ、又は評価が最高のルート候補のみ
で構成される文字列を含ませることによって、作成され
た文字列を遺伝的アルゴリズムによって短時間で最適化
することができ、複数のケーブルの最適な配線経路を効
率よく導き出すことができる。According to the present invention, a plurality of route candidates on the cable tray network are obtained for each cable, and characters for identifying the route candidates are added. One route candidate is selected from a plurality of route candidates corresponding to each cable, and a plurality of character strings of combinations of route candidates are created. At this time, a character string composed of only a route candidate having the same length as the shortest route length of each cable or only a route candidate having the highest evaluation is included. The created character string is optimized by a genetic algorithm, and a combination of route candidates indicated by the optimized character string is set as an optimal wiring route of the plurality of cables. By including a string that is the same length as the shortest route length of each cable, or a string consisting of only the route candidates with the highest evaluation, the created character string can be optimized in a short time by a genetic algorithm. As a result, it is possible to efficiently derive an optimal wiring route for a plurality of cables.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る配線経路設計支援方法の好ましい実施の形態について
詳説する。図1は、配線経路設計支援装置の構成を示す
ブロック図である。同図に示すように、配線経路設計支
援装置10は、主として、ネットワークデータ記憶装置
12とケーブルデータ記憶装置14とCPU16と記憶
装置18と入力装置20と表示装置22とから構成され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a wiring route design support method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the wiring route design support device. As shown in FIG. 1, the wiring route design support device 10 mainly includes a network data storage device 12, a cable data storage device 14, a CPU 16, a storage device 18, an input device 20, and a display device 22.
【0009】ネットワークデータ記憶装置12はケーブ
ル配置設計の対象となるケーブルトレイネットワークに
関する情報を記憶し、ケーブルデータ記憶装置14は配
置すべきケーブルの仕様やケーブルの開始点及び終了点
に関する情報を記憶する。CPU16は予め定められた
処理手順に従って必要な演算を行い、記憶装置18は演
算処理装置16によって得られた演算結果等のデータを
記憶する。The network data storage device 12 stores information relating to a cable tray network for which cable layout is to be designed, and the cable data storage device 14 stores information relating to the specification of the cable to be deployed and the start and end points of the cable. . The CPU 16 performs necessary calculations according to a predetermined processing procedure, and the storage device 18 stores data such as calculation results obtained by the calculation processing device 16.
【0010】入力装置20には、キーボードやマウス等
が用いられ、オペレータが演算処理装置に必要な指令を
入力したり、前記データ記憶装置12、14、18に記
憶されたデータを変更する際に使用される。前記入力装
置20から入力されたデータや、前記演算処理装置16
で処理された結果等は、表示装置22のディスプレイ上
に表示されると共に、プリンタ24で印刷して確認する
ことができる。また、CPU16には、フロッピーディ
スクドライブ等の外部記録装置26が接続されており、
処理結果等を記録媒体に保存することができる。A keyboard, a mouse, and the like are used as the input device 20. When an operator inputs a command necessary for the arithmetic processing device or changes data stored in the data storage devices 12, 14, 18, used. The data input from the input device 20 and the arithmetic processing device 16
Are displayed on the display of the display device 22, and can be confirmed by printing with the printer 24. An external recording device 26 such as a floppy disk drive is connected to the CPU 16.
Processing results and the like can be stored in a recording medium.
【0011】次に、配線設計支援装置の処理手順につい
て、図2に示すケーブルトレイネットワークにケーブル
を配置する場合を例に説明する。ケーブルトレイ32、
32…は予め設計されており、各ケーブルトレイ32に
は一連のトレイ番号(1,2,3,…,29 )が付与される。ま
た、ケーブルトレイ32同士が接続されるノード34、
34…には一連のノード番号(1,2,3,…,21 )が付与さ
れる。前記トレイ番号は各ケーブルトレイ32上に四角
で囲って表示され、前記ノード番号は各ノード34に網
かけで表示される。Next, the processing procedure of the wiring design support apparatus will be described with reference to an example in which cables are arranged in the cable tray network shown in FIG. Cable tray 32,
32 are designed in advance, and each cable tray 32 is assigned a series of tray numbers (1, 2, 3,..., 29). A node 34 to which the cable trays 32 are connected;
.. Are assigned a series of node numbers (1, 2, 3,..., 21). The tray number is displayed on each cable tray 32 by surrounding it with a square, and the node number is displayed on each node 34 by shading.
【0012】図3に、前記各ケーブルトレイ32のデー
タを示す。各ケーブルトレイ32のトレイ長と各ケーブ
ルトレイ32に収容できるケーブルの容量を表す許容占
積とは、機器間の空間的制約等によって予め定められて
いる。例えば、ケーブルトレイ1 のトレイ長は10m
で、許容占積は5である。図3に示したケーブルトレイ
のデータと図2に示したケーブルトレイネットワークに
関するデータとは、図1に示したネットワークデータ記
憶装置12に格納される。FIG. 3 shows data of each of the cable trays 32. The tray length of each cable tray 32 and the allowable space representing the capacity of cables that can be accommodated in each cable tray 32 are determined in advance due to space restrictions between devices and the like. For example, the tray length of cable tray 1 is 10m
And the allowable space is 5. The data of the cable tray shown in FIG. 3 and the data relating to the cable tray network shown in FIG. 2 are stored in the network data storage device 12 shown in FIG.
【0013】図4に、図2に示したケーブルトレイネッ
トワークに敷設するケーブルのデータを示す。各ケーブ
ルにはケーブル番号(1〜9)が付与され、各ケーブル
の敷設されるケーブルルートの開始ノード、終了ノード
と各ケーブルの太さとがデータとして与えられる。例え
ば、ケーブル1が敷設されるケーブルルートは、ノード
1 を開始ノード、ノード21を終了ノードとし、該ケーブ
ルの太さは5である。これらケーブルに関するデータ
は、図1に示したケーブルデータ記憶装置14に格納さ
れる。FIG. 4 shows data of cables laid in the cable tray network shown in FIG. Each cable is assigned a cable number (1 to 9), and the start node and end node of the cable route on which each cable is laid and the thickness of each cable are given as data. For example, the cable route in which the cable 1 is laid is a node
1 is a start node, node 21 is an end node, and the thickness of the cable is 5. Data relating to these cables is stored in the cable data storage device 14 shown in FIG.
【0014】前記ネットワークデータ記憶装置12に格
納されたネットワークデータ及び、ケーブルデータ記憶
装置14に格納されたケーブルデータに基づいて、最短
路探索手法(Dijecstra 法) で各ケーブル毎にルート候
補を抽出する。具体例として、ケーブル1のルート候補
を抽出する方法について説明する。Dijecstra 法では、
先ず開始ノード1 から終了ノード21に至るルート(例え
ば1-5-10-11-16-25-29)を全て列挙する。列挙した全て
のルートの通過トレイのトレイ長の総和(ルート長)を
比較し、ルート長の最も短いルートを検索する。この結
果、全てのルートのうち1-5-10-11-16-25-29 ,1-5-14-1
9-20-25-29, …, 4-9-10-11-16-25-29 ,4-13-17-18-19-
24-28-29がルート長51mと最も短い。この場合、最短
のルートが複数存在するため、複数のルートのうち曲が
り回数が3回と最も少ない4-9-10-11-16-25-29が代表ル
ートに選ばれる。本実施の形態では曲がり回数3の4-9-
10-11-16-25-29が代表ルートとして抽出される。Based on the network data stored in the network data storage device 12 and the cable data stored in the cable data storage device 14, a route candidate is extracted for each cable by a shortest path search method (Dijecstra method). . As a specific example, a method for extracting a route candidate of the cable 1 will be described. In the Dijecstra method,
First, all routes from the start node 1 to the end node 21 (for example, 1-5-10-11-16-25-29) are listed. The total length (route length) of the passing trays of all the listed routes is compared, and the route having the shortest route length is searched. As a result, 1-5-10-11-16-25-29, 1-5-14-1 of all routes
9-20-25-29,…, 4-9-10-11-16-25-29, 4-13-17-18-19-
24-28-29 is the shortest with a route length of 51m. In this case, since there are a plurality of shortest routes, 4-9-10-11-16-25-29, which has the least number of turns three times, among the plurality of routes, is selected as the representative route. In the present embodiment, 4-9-
10-11-16-25-29 is extracted as the representative route.
【0015】次に、このようにして抽出された前記代表
ルートの通過トレイを一つずつ断絶した場合の、迂回ル
ートを全て列挙する。例えば、トレイ4 を断絶すると、
トレイ1 から始まる迂回ルートが多数得られ、トレイ9
を断絶すると該トレイ9 を迂回する迂回ルートが多数得
られる。このように、各通過トレイを一つずつ断絶する
ことによって、代表ルートに対して多数の迂回ルートが
得られる。こうして得られた多数の迂回ルートと前記最
短ルートとをケーブル1のルート候補とし、各ルート候
補に識別用の連続番号(A,B,C,D,E,F)を付
与する。Next, all the detour routes when the passing trays of the representative route extracted in this way are disconnected one by one are listed. For example, if you disconnect tray 4,
Many detours starting from Tray 1 are obtained, and Tray 9
Disconnection, a number of bypass routes bypassing the tray 9 are obtained. In this way, by cutting each passing tray one by one, a large number of bypass routes can be obtained for the representative route. The thus obtained detour routes and the shortest route are set as route candidates for the cable 1, and a serial number (A, B, C, D, E, F) for identification is assigned to each route candidate.
【0016】図5には、このようにして得られたケーブ
ル1のルート候補A〜Fが示され、各ルート候補A〜F
の通過トレイとルート長と曲がり回数とが示される。同
様にして図4に示した他のケーブル2〜9に対してルー
ト候補を複数抽出し、文字(A,B,C,…)を付与す
る。これらルート候補のデータは、図1に示した記憶装
置18に記憶される。FIG. 5 shows the route candidates A to F of the cable 1 thus obtained.
, The route length and the number of turns are shown. Similarly, a plurality of route candidates are extracted for the other cables 2 to 9 shown in FIG. 4 and characters (A, B, C,...) Are added. These route candidate data are stored in the storage device 18 shown in FIG.
【0017】次に、各ケーブル1〜9のルート候補の中
から、ルートとして不適切なものを排除する。例えば、
ルート長が最短ルートの120%を超えるルート候補を
排除することにする。例えば、図4に示したケーブル6
の最短ルートは7-16-25-29でルート長25mであるが、
2番目に短いルート2-6-15-24-28-29 のルート長は34
mで最短ルートの136%となる。したがって、最短ル
ート以外のルート候補は全て排除され、ケーブル6のル
ートには前記最短ルートが採用される。Next, from the route candidates of the cables 1 to 9, those which are inappropriate as routes are excluded. For example,
Route candidates whose route length exceeds 120% of the shortest route will be excluded. For example, the cable 6 shown in FIG.
The shortest route is 7-16-25-29 with a route length of 25m,
The second shortest route, 2-6-15-24-28-29, has a route length of 34
m is 136% of the shortest route. Therefore, all the route candidates other than the shortest route are excluded, and the shortest route is adopted as the route of the cable 6.
【0018】このようにして、全てのケーブル1〜9に
ついて無効なルート候補を排除する。この結果、ケーブ
ル6〜9については最短ルートを採用する。即ち、ケー
ブル6は7-16-25-29に、ケーブル7は17-18-19-20 に、
ケーブル8は4-13-21 に、ケーブル9は26-27 に敷設す
る。次に、上記操作によって、敷設するルートが確定し
たケーブル6〜9の通過するケーブルトレイの許容占積
からケーブル6〜9の外径を減算して、図6に示す各ケ
ーブルトレイの新しい許容占積を算出する。例えば、ケ
ーブル6の通過するケーブルトレイ7 の新しい許容占積
は、図3に示す本来の許容占積10から図4に示すケー
ブル6の太さ5を減算した5となる。また、ケーブル6
〜9の何れも通過しないケーブルトレイの新しい許容占
積は、本来の許容占積のままである。In this way, invalid route candidates for all the cables 1 to 9 are eliminated. As a result, the shortest route is adopted for the cables 6 to 9. That is, cable 6 is 7-16-25-29, cable 7 is 17-18-19-20,
Cable 8 is laid on 4-13-21, and cable 9 is laid on 26-27. Next, the outer diameters of the cables 6 to 9 are subtracted from the allowable occupancy of the cable trays through which the cables 6 to 9 have been routed by the above operation, and the new allowable occupancy of each cable tray shown in FIG. Calculate the product. For example, the new allowable space of the cable tray 7 through which the cable 6 passes is 5 obtained by subtracting the thickness 5 of the cable 6 shown in FIG. 4 from the original allowable space 10 shown in FIG. In addition, cable 6
The new permissible occupancy of the cable tray that does not pass through any of -9 remains the original permissible occupancy.
【0019】新しい許容占積を算出後、ルートの確定し
ていないケーブル1〜5についてルート探索を行う。各
ケーブル1〜5について複数のルート候補から1つのル
ート候補を選択して、図7に示すようなルート候補の組
合せを示す文字列を複数作成する。それらの文字列を遺
伝的アルゴリズムによって最適化し、最適化した文字列
が示すルート候補の組合せをケーブル1〜5の最適な配
線経路とする。After calculating a new allowable space, a route search is performed for cables 1 to 5 for which a route has not been determined. One route candidate is selected from a plurality of route candidates for each of the cables 1 to 5, and a plurality of character strings indicating combinations of route candidates as shown in FIG. 7 are created. These character strings are optimized by a genetic algorithm, and a combination of route candidates indicated by the optimized character strings is determined as an optimal wiring route of the cables 1 to 5.
【0020】次に、各ケーブル1〜5について複数のル
ート候補から1つのルート候補を選択する方法について
説明する。従来、遺伝的アルゴリズムを用いて最適なル
ート候補の組合せを探索する場合、複数のルート候補か
ら無作為に1つのルート候補を選択して文字列を作成し
ていたが、本発明では、各ケーブルの最短のルート候補
のみで構成される文字列を含ませる。設計者は配線ルー
トを決定するとき、まず概略的にでも最短ルートを基準
としルートの振り分けを考える。この考え方をルートの
組み合わせ作成に取り入れる。Next, a method of selecting one route candidate from a plurality of route candidates for each of the cables 1 to 5 will be described. Conventionally, when searching for an optimal combination of route candidates using a genetic algorithm, one character string is created by randomly selecting one route candidate from a plurality of route candidates. A character string consisting of only the shortest route candidate is included. When determining the wiring route, the designer first considers the route distribution based on the shortest route at least roughly. Incorporate this idea into creating route combinations.
【0021】文字列の作成方法について説明する。図8
は、各ケーブル1〜15に対応するルート候補A〜Fを
示し、図中斜線部分は各ケーブルに対応するルート候補
のうちルート長が最短のものを示す。全てのルート候補
を使用した場合は1027通りのルートの組み合わせとな
り、実プラントでは最大1071000 通りとなり、現在の
計算機では計算不可能であり、以下に述べる工夫が必要
となる。A method for creating a character string will be described. FIG.
Indicates route candidates A to F corresponding to the respective cables 1 to 15, and hatched portions in the figure indicate route candidates having the shortest route length among route candidates corresponding to the respective cables. When all the route candidates are used, a combination of 10 27 routes is obtained, and a maximum of 10 71000 routes is set in an actual plant, which cannot be calculated by a current computer, and the following measures are required.
【0022】図9に示すように、N個の文字列1〜Nを
作成する際に、最初の文字列1は、各ケーブルの最短長
のルート候補のうちからルート候補Aのみが選択されて
作成される。文字列2からのN個の1〜10%の文字列
は、文字が連続するように、短長のルート候補のうちか
ら同一番号のルート候補が連続して選択されて作成され
る。例えば文字列2の場合、ケーブル1〜4ではルート
候補Bが選択され、ケーブル5〜7ではルート候補Aが
選択され、ケーブル8、9ではルート候補Cが選択さ
れ、ケーブル10〜12ではルート候補Aが選択され、
ケーブル13、14ではルート候補Cが選択され、ケー
ブル15ではルート候補Bが選択される。このようなル
ート候補の組み合わせは、図8に示したルート候補では
2×1×3×2×4×2=96通り存在する。As shown in FIG. 9, when creating N character strings 1 to N, the first character string 1 is obtained by selecting only the route candidate A from the shortest route candidates of each cable. Created. The N 1-10% character strings from the character string 2 are created by successively selecting route candidates of the same number from short-length route candidates so that the characters are continuous. For example, in the case of the character string 2, the route candidate B is selected for the cables 1 to 4, the route candidate A is selected for the cables 5 to 7, the route candidate C is selected for the cables 8 and 9, and the route candidate is selected for the cables 10 to 12. A is selected,
The route candidate C is selected for the cables 13 and 14, and the route candidate B is selected for the cable 15. In the route candidates shown in FIG. 8, there are 96 (2 × 1 × 3 × 2 × 4 × 2) combinations of such route candidates.
【0023】文字列lからのN個の10〜50%の文字
列は、各ケーブルの最短長のルート候補のうちからラン
ダムに選択されて作成される。このような組み合わせ
は、図8に示したルート候補では28 ×32 ×42 =3
6864≒4×104 通り存在し、実プラントでは10
1550通り存在する。文字列mからのN個の50%の文字
列は、次に説明する方法によって作成される。例えば、
ケーブル1のルート候補A〜Fから1つのルート候補を
選択する際には、先ず図5に示すルート候補A〜Fのル
ート長を基に各ルート候補A〜Fの適応度を評価するた
めの判断基準値を算出する。判断基準値は、最長のルー
ト長71から各々のルート長を減算し1を加算した値で
ある。例えばルート候補Aの判断基準値は、71−51
+1=21であり、ルート長の短いルート候補ほど判断
基準値が大きくなる。次に、判断基準値を基に各ルート
候補A〜Fの選択確率を算出する。選択確率は、各々の
判断基準値を判断基準値の合計86で除算して100を
乗算する。例えば、ルート候補Aの選択確率は、21÷
86×100=24%であり、各ルート候補A〜Fの選
択確率の合計は100%となる。このように、各ルート
候補の選択確率は判断基準値に比例しているため、ルー
ト長の短いルート候補ほど選択確率が高くなる。また、
判断基準値を算出する際に1を加算することによって、
ルート長が最長のルート候補Fの選択確率が0%になる
のが防止される。The N 10 to 50% character strings from the character string 1 are randomly selected from the shortest route candidates of each cable and are created. Such a combination is 2 8 × 3 2 × 4 2 = 3 in the route candidate shown in FIG.
6864 ≒ 4 × 10 4 types exist, and 10
There are 1550 ways. The N 50% character strings from the character string m are created by the method described below. For example,
When selecting one route candidate from the route candidates A to F of the cable 1, first, the fitness for each of the route candidates A to F is evaluated based on the route lengths of the route candidates A to F shown in FIG. A judgment reference value is calculated. The criterion value is a value obtained by subtracting each route length from the longest route length 71 and adding 1. For example, the criterion value of the route candidate A is 71-51.
+ 1 = 21, and the criterion value becomes larger as the route length becomes shorter. Next, the selection probabilities of the route candidates A to F are calculated based on the judgment reference values. The selection probability is multiplied by 100 by dividing each criterion value by a total of 86 criterion values. For example, the selection probability of the route candidate A is 21 ÷
86 × 100 = 24%, and the total of the selection probabilities of the route candidates A to F becomes 100%. As described above, since the selection probability of each route candidate is proportional to the criterion value, the shorter the route length, the higher the selection probability. Also,
By adding 1 when calculating the criterion value,
The selection probability of the route candidate F having the longest route length is prevented from becoming 0%.
【0024】各ルート候補A〜Fの選択確率を算出した
ら、図10に示すルーレットを作成する。このルーレッ
トはルート候補A〜Fに対応する6つの扇形に分割さ
れ、各扇形の中心角は、図5に示した各ルート候補A〜
Fの選択確率に比例するように設定される。このルーレ
ットの中心には回転針が回転自在に設けられ、回転針を
回転させて回転針が停止した位置に対応するルート候補
(図10上ではルート候補C)を選択する。After calculating the selection probabilities of the route candidates A to F, a roulette shown in FIG. 10 is created. This roulette is divided into six sectors corresponding to the route candidates A to F, and the central angle of each sector is determined by the route candidates A to F shown in FIG.
It is set to be proportional to the selection probability of F. A rotatable needle is rotatably provided at the center of the roulette, and the rotatable needle is rotated to select a route candidate (a route candidate C in FIG. 10) corresponding to the position where the rotatable needle stops.
【0025】同様にケーブル2〜5についても各ルート
候補A,B,C,…の選択確率を算出し、この選択確率
を基にルーレットを作成して、ルーレットで1つのルー
ト候補を選択する。各ケーブル1〜5について1つずつ
ルート候補を選択したら、図7に示すように、各ケーブ
ル1〜5の選択されたルート候補を並べて文字列(図7
上ではC−A−D−A−E)を作成する。この文字列
は、各ケーブル1〜5の選択されたルート候補の組み合
わせを示し、各ケーブル1〜5の選択されたルート候補
(図上ではケーブル1のルート候補C)は、図3〜図6
に示したケーブルデータ及びルートデータと関連づけら
れており、該ルート候補の通過トレイ、ルート長、曲が
り回数、及び外径が参照できる。Similarly, for the cables 2 to 5, the selection probabilities of the route candidates A, B, C,... Are calculated, a roulette is created based on the selection probabilities, and one route candidate is selected by the roulette. When one route candidate is selected for each of the cables 1 to 5, the selected route candidates for each of the cables 1 to 5 are arranged and a character string (FIG.
In the above, CADAE) is created. This character string indicates a combination of the selected route candidates of the cables 1 to 5, and the selected route candidate of each of the cables 1 to 5 (the route candidate C of the cable 1 in the figure) is shown in FIGS.
The route data is associated with the cable data and the route data shown in (1), and the passing tray, route length, number of turns, and outer diameter of the route candidate can be referred to.
【0026】各ケーブルについて1つずつルート候補を
繰り返し選択し、図9に示す文字列mから文字列Nまで
の文字列が作成される。前述の手順で文字列がNコ作成
されたら、後述する遺伝的アルゴリズム(Genetic A
lgorithms )を適用して文字列を最適化することによっ
て、最適なケーブル配置を得る。A route candidate is repeatedly selected one by one for each cable, and character strings from character string m to character string N shown in FIG. 9 are created. When N character strings are created in the above-described procedure, a genetic algorithm (Genetic A
lgorithms) to obtain the optimal cable layout by optimizing the string.
【0027】文字列に遺伝的アルゴリズムを適用する際
には、文字列を生物の染色体とみなし、文字列を構成す
る文字(A,B,C,…)を遺伝子とみなし、ケーブル
1〜5を遺伝子座とみなす。文字列から評価の高い文字
列を選択し(選択)、選択された文字列を分断して他の
分断された文字列をつなぎ合わせ(交叉)、或いは文字
列のうち一部の文字を他の文字列の文字に置換する(突
然変異)という操作を行いながら新しい文字列を作成す
る。新しく作成された文字列ともとの文字列とを評価し
て、その文字列のなかから評価の高い文字列を選択す
る。このような操作を繰り返し行うことによって、最適
な文字列を帰納的に見つけ出す。When a genetic algorithm is applied to a character string, the character string is regarded as a chromosome of an organism, the characters (A, B, C,...) Constituting the character string are regarded as genes, and cables 1 to 5 are connected. Considered a locus. A character string with a high evaluation is selected from the character strings (selection), the selected character string is divided, and the other divided character strings are joined (crossover), or a part of the character string is replaced with another character. A new character string is created while performing an operation of replacing (mutating) with a character in the character string. The newly created character string and the original character string are evaluated, and a character string with a high evaluation is selected from the character strings. By repeating such an operation, an optimum character string is found recursively.
【0028】突然変異の処理を行う場合、置換するルー
ト候補を選択する際に、評価の高いルート候補ほど選択
される確率が高くなるように、図10に示すようなルー
レットを使用する。本実施の形態では、各ケーブルの各
ルート候補に対応した連続番号で構成される文字列が作
成されているので、遺伝的アルゴリズムの手法が適用で
き、最適なルート候補の組み合わせが帰納的に導かれ
る。When a mutation process is performed, a roulette wheel as shown in FIG. 10 is used when selecting a route candidate to be replaced so that a route candidate having a higher evaluation has a higher probability of being selected. In the present embodiment, since a character string composed of a serial number corresponding to each route candidate of each cable is created, a genetic algorithm method can be applied, and the optimal combination of route candidates is derived inductively. I will
【0029】次に、染色体を評価するための目的関数を
定める。評価の項目として、ケーブルの材料コストとプ
ラント施工上の延線コストとを考慮する。材料コストに
関しては、ケーブルルートが短いほうが望ましいので、
(1) 式が与えられる。Next, an objective function for evaluating a chromosome is determined. As the evaluation items, the material cost of the cable and the wire drawing cost in the plant construction are considered. Regarding material costs, it is desirable that the cable route is short,
Equation (1) is given.
【0030】[0030]
【数1】 N(l)=Σi {li (j)/limax} …(1) li (j)は文字列を構成するルート候補のルート長を
表し、limaxは各ケーブルのルート候補のうち最長のル
ート長を表す。次に、延線コストに関して、配線の曲げ
作業の負担や配線ドラムの移動負担を考慮して、ルート
の曲がり回数と利用トレイ数が少ないほうが望ましいた
め、(2) 式と(3) 式とが与えられる。[Number 1] N (l) = Σ i { l i (j) / l imax} ... (1) l i (j) represents the root length of the route candidates for configuring the string, l imax is each cable Indicates the longest route length among route candidates. Next, with regard to the wire extension cost, considering the burden of wiring bending work and the movement load of the wiring drum, it is desirable that the number of route bends and the number of trays used are smaller, so that Equations (2) and (3) are Given.
【0031】[0031]
【数2】 N(t)=Σi {ti (j)/timax} …(2) [Number 2] N (t) = Σ i { t i (j) / t imax} ... (2)
【数3】 N(p)=Σi {pi (j)/pimax} …(3) ti (j)は文字列を構成するルート候補の曲がり回数
を表し、timaxはケーブルiのルート候補のうち最大の
曲がり回数を表す。また、pi (j)は文字列を構成す
るルート候補の利用トレイ数を表し、pimaxはケーブル
iのルート候補のうち最大の利用トレイ数を表す。N (p) = Σ i {p i (j) / p imax t (3) t i (j) represents the number of turns of the route candidate forming the character string, and t imax is the cable i's Indicates the maximum number of turns among the route candidates. Further, p i (j) represents the number of use trays of the route candidates constituting the character string, and p imax represents the maximum number of use trays among the route candidates of the cable i.
【0032】更に、ケーブルがトレイから溢れることな
く収納されることが条件となり、また、一つのケーブル
トレイに配線を集中させることが好ましいため、(4) 式
が与えられる。Further, since it is a condition that the cables are stored without overflowing from the tray, and it is preferable to concentrate the wiring on one cable tray, the expression (4) is given.
【0033】[0033]
【数4】 Nd (σ)=Σk (Qk −σk )/pall …(4) Qk はトレイkの許容占積を表し、σk はトレイkを通
過するケーブルiの外径の総和を表し、pall はトレイ
の全許容占積を表す。但し、 σk =Σi di :ケーブルiがトレイkを通る場合 σk =0 :ケーブルiがトレイkを通らない場
合 このように、各トレイkの許容占積Qk からケーブルi
の外径の総和を減算したトレイ余裕値を算出する。N d (σ) = Σ k (Q k −σ k ) / p all (4) Q k represents the allowable space of the tray k, and σ k is outside the cable i passing through the tray k. Represents the sum of the diameters, p all represents the total allowed space of the tray. However, σ k = Σ i d i : If the cable i passes tray k sigma k = 0: thus if the cable i does not pass the tray k, cables i from the allowable occupying Q k of each tray k
Is calculated by subtracting the sum of the outer diameters of the trays.
【0034】このトレイ余裕値がマイナスになれば、ケ
ーブルがトレイの許容占積を越えて配置されトレイから
溢れたことを意味する。トレイ余裕値がマイナスになっ
た場合には(5) 式が与えられる。If the tray margin value becomes negative, it means that the cable is arranged beyond the allowable space of the tray and overflows from the tray. If the tray margin becomes negative, equation (5) is given.
【0035】[0035]
【数5】 No (σ)=Σk (|Qk −σk |)/pall …(5) 前記トレイ余裕値の絶対値に大きな値(例えば10)を
乗算したトレイ溢れ値を求め、該トレイ溢れ値によって
特定のトレイにケーブルが過度に集中し、非常に偏った
ケーブル配置がなされたと判断する。また、何れのケー
ブルも通過しないケーブルトレイに関しては、無駄なケ
ーブルトレイであると評価して該トレイ余裕値を0とす
る。N o (σ) = Σ k (| Q k −σ k |) / p all (5) A tray overflow value is obtained by multiplying the absolute value of the tray margin value by a large value (for example, 10). According to the tray overflow value, the cables are excessively concentrated on a specific tray, and it is determined that the cable arrangement is extremely skewed. Further, a cable tray through which no cable passes is evaluated as a useless cable tray, and the tray margin value is set to 0.
【0036】ケーブルトレイネットワークを構成する全
ケーブルトレイについてトレイ余裕値(マイナスの場合
にはトレイ溢れ値)を算出し、その値を許容占積誤差と
して、当該プラント全体のケーブルトレイ網におけるケ
ーブル配置状態を示す指標とした。ただし、トレイ余裕
値が0のものは、乗算の対象から除外する。こうして求
めた許容占積誤差が小さければ、ケーブルトレイネット
ワークを構成するケーブルトレイにケーブルが溢れるこ
となく敷設され、しかも使用されるケーブルトレイには
配線が集中していることを意味し、許容占積誤差が大き
ければケーブルがケーブルトレイから溢れ、特定のケー
ブルトレイにケーブルが過度に集中する偏ったケーブル
配置がなされたことを示す。A tray margin value (a tray overflow value in the case of a minus value) is calculated for all the cable trays constituting the cable tray network, and the calculated value is regarded as an allowable space error, and the cable arrangement state in the cable tray network of the entire plant is calculated. Was used as an index to indicate However, those with a tray margin value of 0 are excluded from multiplication targets. If the allowable occupation error thus obtained is small, it means that cables are laid without overflowing in the cable trays constituting the cable tray network, and that the wiring is concentrated on the used cable trays. A large error indicates that the cable has overflowed from the cable tray and that a biased cable arrangement has been made in which the cable is excessively concentrated on a particular cable tray.
【0037】図11〜図13に、許容占積誤差の計算例
の一部を示す。先ず、トレイ10とトレイ19に着目する
と、この2つのトレイを通るケーブルルートは、ケーブ
ル1,2,3,4,7の計5本である。この中でケーブ
ル7は既に説明したようにトレイ19を通過することが確
定されており、トレイ19の許容占積も図6で示したよう
にケーブル7の外径は既に減じられているので、計算の
対象から除外する。FIGS. 11 to 13 show a part of a calculation example of the allowable occupation error. First, paying attention to the tray 10 and the tray 19, a total of five cables 1, 2, 3, 4, and 7 pass through these two trays. In this, it is determined that the cable 7 passes through the tray 19 as described above, and the allowable space of the tray 19 is also reduced as shown in FIG. 6 because the outer diameter of the cable 7 has already been reduced. Exclude from calculation.
【0038】図11に示すように、トレイ10をケーブル
1,2,3が通過し、トレイ19をケーブル4が通過する
場合には、トレイ10のトレイ余裕値は40−(5+10
+20)=5であり、トレイ19のトレイ余裕値は10−
5=5である。したがって許容占積誤差は、2つのケー
ブルトレイのトレイ余裕値の積で5×5=25となる。As shown in FIG. 11, when the cables 1, 2, 3 pass through the tray 10 and the cable 4 passes through the tray 19, the tray margin value of the tray 10 is 40− (5 + 10).
+20) = 5, and the tray margin value of the tray 19 is 10−
5 = 5. Therefore, the allowable space error is 5 × 5 = 25 as the product of the tray margin values of the two cable trays.
【0039】また、別のケースとして、図12に示すよ
うに、トレイ10をケーブル1,2が通過し、トレイ19を
ケーブル3,4が通過する場合には、トレイ10のトレイ
余裕値は40−(5+10)=25であり、トレイ19の
トレイ余裕値は10−(20+5)=−15とマイナス
になるので、上述の規則に従い、トレイ溢れ値は|−1
5|×10=150となる。したがって、許容占積誤差
は25×150=3750となる。Further, as another case, as shown in FIG. 12, when the cables 1 and 2 pass through the tray 10 and the cables 3 and 4 pass through the tray 19, the tray margin value of the tray 10 is 40. − (5 + 10) = 25, and the tray margin value of the tray 19 is 10− (20 + 5) = − 15, which is a minus value.
5 | × 10 = 150. Therefore, the allowable space error is 25 × 150 = 3750.
【0040】更に、別のケースとして、図13に示すよ
うに、トレイ10をケーブル1,3,4が通過し、トレイ
19をケーブル2が通過する場合には、ケーブルトレイ10
のトレイ余裕値は40−(5+20+5)=10であ
り、ケーブルトレイ19のトレイ余裕値は10−10=0
である。トレイ余裕値がゼロの場合は、上述の規則によ
って乗算の対象から除外するので、許容占積誤差は10
となる。Further, as another case, as shown in FIG. 13, cables 1, 3, and 4
When cable 2 passes through 19, cable tray 10
Is 40− (5 + 20 + 5) = 10, and the tray allowance of the cable tray 19 is 10−10 = 0.
It is. If the tray margin value is zero, it is excluded from the multiplication target according to the above rule, so that the allowable space error is 10
Becomes
【0041】図11〜図13では、ケーブルトレイ10と
ケーブルトレイ19に限って説明したが、ルート上の全て
のケーブルトレイを対象として許容占積誤差を求める。
文字列を評価する目的関数は、前記(1) 〜(5) 式を加算
した(6) 式で与えられる。In FIGS. 11 to 13, only the cable tray 10 and the cable tray 19 have been described. However, the allowable space error is obtained for all the cable trays on the route.
The objective function for evaluating a character string is given by Expression (6) obtained by adding Expressions (1) to (5).
【0042】[0042]
【数6】 f(l、t、p、σd 、σo )= αN(l)+βN(t)+γN(p)+δNd (σ)+ηNo (σ) …(6) α、β、γ、δ、ηはパラメータであり、この目的関数
の値が小さい染色体(文字列)ほど良好と評価する。F (l, t, p, σ d , σ o ) = αN (l) + βN (t) + γN (p) + δN d (σ) + ηN o (σ) (6) α, β, γ , Δ, η are parameters, and the chromosome (character string) having a smaller value of the objective function is evaluated as being better.
【0043】目的関数によって文字列を評価し、良好と
評価された文字列を複数抽出して(選択、淘汰)、その
文字列を途中で分断して他の文字列と入れ替えたり(交
叉)、文字列中の文字(遺伝子)を他の文字に書き換え
たりしながら(突然変異)、新しい文字列を作成し、そ
の新しい文字列を再評価することを繰り返しながら、さ
らに評価値の低い文字列を作成することによって、帰納
的に評価値が最小の文字列を導き出す。A character string is evaluated by the objective function, a plurality of character strings evaluated as good are extracted (selection and selection), and the character string is divided in the middle and replaced with another character string (crossover). Rewriting characters (genes) in a character string with other characters (mutation), creating a new character string, and repeatedly reevaluating the new character string By creating, a character string with the smallest evaluation value is derived recursively.
【0044】なお、遺伝的アルゴリズムの処理に用いら
れるGAオペレータに関しては、一般的な Selection
(選択、淘汰),Crossover(交叉), Mutation(突然変
異)を利用した。即ち、Selection (選択、淘汰)処理
では、世代の最小値が1つ保存され、残りはルーレット
ルールが採用される。また、Crossover (交叉)処理で
は、遺伝子数が固定であり、遺伝子座による差別は生じ
ないため、通常の一点交叉が行われる。また、Mutation
(突然変異)処理では、その世代で選択されている遺伝
子以外の遺伝子を確率的に発生させるようにしている。As for the GA operator used for the processing of the genetic algorithm, a general Selection
(Selection, selection), Crossover, Mutation were used. That is, in the selection (selection, selection) processing, one minimum value of the generation is stored, and the remaining one adopts a roulette rule. In the crossover processing, the number of genes is fixed and no discrimination is caused by loci, so that normal single-point crossover is performed. Also, Mutation
In the (mutation) process, a gene other than the gene selected in that generation is stochastically generated.
【0045】かかる方法を用いて遺伝的アルゴリズムを
動作させた結果、評価値の最小の一つの文字列を求める
ことができ、その文字列をケーブルルートに置き換える
ことにより、最適なケーブル配置を設計することができ
る。これにより、ケーブルトレイ設計者とケーブルルー
ト設計者が異なる場合や、定期点検工事等での機器の配
置変更を行う場合のように、ケーブルトレイがケーブル
ルートより先に設計(又は設置)されている場合に、最
適かつ理論的なケーブル配置を短時間で自動的に設計す
ることができる。As a result of operating the genetic algorithm using this method, one character string having the minimum evaluation value can be obtained, and the character string is replaced with a cable route to design an optimal cable layout. be able to. As a result, the cable tray is designed (or installed) before the cable route, such as when the cable tray designer is different from the cable route designer, or when the arrangement of equipment is changed during periodic inspection work or the like. In this case, the optimal and theoretical cable layout can be automatically designed in a short time.
【0046】また、文字列を複数作成する際に、各ケー
ブルのルート長が最短のルート候補のみが選択された文
字列を含ませることによって、短時間で最適なケーブル
配置を設計することができる。N個の文字列を全てのル
ート候補からランダムに選択すると10000世代まで
計算が必要であるが、図9に示す文字列1以外の全ての
文字列は全てのルート候補からランダムに選択される
と、6000世代まで計算する必要がある。また、文字
列1と文字列2に示すような番号が連続する文字列以外
は全てのルート候補からランダムに選択されると、40
00世代まで計算する必要があり、文字列1と文字列2
に示すような番号が連続する文字列と文字列lに示すよ
うな最短のルート候補の中からランダムに選択される文
字列以外は全てのルート候補からランダムに選択される
と、1500世代まで計算すればよく、短時間で最適な
ルートの組み合わせを導き出すことができる。Further, when a plurality of character strings are created, by including a character string in which only a route candidate having the shortest route length of each cable is included, an optimum cable layout can be designed in a short time. . When N character strings are randomly selected from all the route candidates, calculation is required up to 10,000 generations. However, if all character strings other than the character string 1 shown in FIG. 9 are randomly selected from all the route candidates, , Up to 6000 generations. When a character string other than a character string having consecutive numbers as shown in character string 1 and character string 2 is randomly selected from all route candidates, 40
It is necessary to calculate up to 00 generations, character string 1 and character string 2
Calculated up to 1500 generations when a random number is selected from all the route candidates except for a character string randomly selected from the shortest route candidate as shown in the character string l and the shortest route candidate as shown in the character string l It is possible to derive the optimal route combination in a short time.
【0047】図15は実プラントの動力ケーブル約40
0本を敷設する際に、ルート候補を無作為に抽出した場
合と判断基準値によって抽出した場合の世代数による評
価値の変化を示すグラフである。この結果、無作為に抽
出した場合の評価値は、0世代では約14.5で世代数
と共に次第に減少し、10000世代では11.9であ
った。判断基準値から抽出する場合の評価値は、0世代
では約13.5で900世代で11.9まで減少した。
このように、判断基準値から抽出する場合には、無作為
に抽出した場合よりも0世代でも評価値が低く、無作為
に抽出した場合に10000世代での評価値を、900
世代で達成することがわかる。FIG. 15 shows a power cable of about 40 for a real plant.
It is a graph which shows the change of the evaluation value according to the number of generations when the route candidate is extracted at random when laying zero, and when it is extracted by the criterion value. As a result, the evaluation value when randomly extracted was about 14.5 in the 0 generation, gradually decreased with the number of generations, and was 11.9 in the 10,000 generation. The evaluation value when extracting from the judgment reference value was about 13.5 in the 0 generation and decreased to 11.9 in the 900 generation.
Thus, when extracting from the judgment criterion value, the evaluation value is lower at 0 generation than at random extraction, and when randomly extracted, the evaluation value at 10,000 generation is 900
You can see that this is achieved in generations.
【0048】また、上記実施の形態では、ルート候補を
選択し文字列を作成する際に、最短のルート長と同一長
さのルート候補のみで構成された文字列を含ませたが、
これに限定されず、適応度の評価が最高のルート候補の
みで構成された文字列を含ませてもよい。また、最短の
ルート長と同一長さ、又は適応度の評価が最高のルート
候補のみで構成された文字列以外の文字列を作成する際
には、図10に示すルーレットを使用せずに全てのルー
ト候補からランダムに選択してもよい。In the above embodiment, when a route candidate is selected and a character string is created, a character string composed of only route candidates having the same length as the shortest route length is included.
The present invention is not limited to this, and may include a character string composed of only the route candidates having the highest fitness evaluation. Further, when creating a character string other than a character string composed of only a route candidate having the same length as the shortest route length or the highest fitness evaluation, without using the roulette shown in FIG. May be randomly selected from the route candidates.
【0049】また、上記実施の形態では、判断基準値を
各ルート候補のルート長から算出したが、これに限定さ
れず、曲がり回数やコストなどから算出してもよい。上
記実施の形態では、文字列の評価を総ケーブル延線長、
総ケーブル曲がり回数、許容占積誤差に基づいて行った
が、これらに加え、例えばケーブルの長さに外径を乗算
した材料コスト値など他の評価値を考慮してもよい。In the above embodiment, the criterion value is calculated from the route length of each route candidate. However, the present invention is not limited to this. The criterion value may be calculated from the number of turns and the cost. In the above embodiment, the evaluation of the character string is based on the total cable extension length,
Although the evaluation is performed based on the total number of cable bending times and the allowable space error, other evaluation values such as a material cost value obtained by multiplying the cable length by the outer diameter may be considered.
【0050】上記実施の形態では、ケーブルルートの候
補を作成する場合、全ての場合について試行したが、制
約条件を基に作成することにより、その候補数を減じて
もよい。この場合、計算速度の向上が見られるが、その
候補の中に最適ルートとなりうるルートが含まれるか否
かの検証が困難となるというデメリットもある。上記実
施の形態では、図1に示したように、2次元平面上に配
置されたケーブルトレイのネットワークを利用して、ケ
ーブルを配置する場合を例に説明したが、これに限ら
ず、3次元空間に形成されるケーブルトレイのネットワ
ークについても適用することができる。In the above-described embodiment, when creating cable route candidates, all cases have been tried. However, the number of candidates may be reduced by creating cable route candidates based on constraints. In this case, the calculation speed is improved, but there is a demerit that it is difficult to verify whether or not the candidate includes a route that can be the optimum route. In the above embodiment, as shown in FIG. 1, a case where cables are arranged by using a network of cable trays arranged on a two-dimensional plane has been described as an example. The present invention is also applicable to a network of cable trays formed in a space.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る配線
経路設計支援方法によれば、複数の文字列を作成する際
に、各ケーブルの評価が最高のルート候補のみで構成さ
れる文字列を含ませることによって、作成された文字列
を遺伝的アルゴリズムによって短時間で最適化すること
ができ、複数のケーブルの最適な配線経路を効率よく導
き出すことができる。As described above, according to the wiring route design support method according to the present invention, when a plurality of character strings are created, the character string composed of only the best route candidate is evaluated for each cable. Is included, the created character string can be optimized in a short time by a genetic algorithm, and optimal wiring routes of a plurality of cables can be efficiently derived.
【図1】配線経路設計支援装置の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wiring route design support device.
【図2】ケーブルを敷設するケーブルトレイネットワー
クを示す図FIG. 2 is a diagram showing a cable tray network for laying cables.
【図3】ケーブルトレイのデータを示す図表FIG. 3 is a table showing data of a cable tray.
【図4】ケーブルのデータを示す図表FIG. 4 is a table showing cable data.
【図5】ケーブル1のルート候補を示す図表FIG. 5 is a chart showing route candidates of the cable 1;
【図6】配置の確定したケーブルを除いた新たなトレイ
許容占積を示す図表FIG. 6 is a chart showing a new tray allowable space without a cable whose arrangement is fixed;
【図7】ルート候補の文字列を示す説明図FIG. 7 is an explanatory diagram showing a character string of a route candidate.
【図8】各ケーブルのルート候補のうちルート長が最短
のルート候補を示す図FIG. 8 is a diagram showing a route candidate having the shortest route length among route candidates of each cable;
【図9】作成されたN個の文字列を示す説明図FIG. 9 is an explanatory diagram showing the created N character strings.
【図10】ケーブル1のルート候補を抽出するルーレッ
トを示す図FIG. 10 is a diagram showing a roulette for extracting a route candidate of the cable 1;
【図11】許容占積誤差の計算例を示す説明図FIG. 11 is an explanatory diagram showing a calculation example of an allowable occupation error.
【図12】許容占積誤差の計算例を示す説明図FIG. 12 is an explanatory diagram showing a calculation example of an allowable space error.
【図13】許容占積誤差の計算例を示す説明図FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of calculating an allowable occupation error.
【図14】ルート候補を無作為に抽出した場合と判断基
準値によって抽出した場合の世代数による評価値の変化
を示すグラフFIG. 14 is a graph showing a change in an evaluation value according to the number of generations when a route candidate is randomly extracted and when a route candidate is extracted based on a criterion value.
10…配線経路設計支援装置 12…ネットワークデータ記憶装置 14…ケーブルデータ記憶装置 16…CPU 18…記憶装置 20…入力装置 22…表示装置 32…ケーブルトレイ 34…ノード DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wiring route design support device 12 ... Network data storage device 14 ... Cable data storage device 16 ... CPU 18 ... Storage device 20 ... Input device 22 ... Display device 32 ... Cable tray 34 ... Node
Claims (3)
状に張りめぐらされてなるケーブルトレイネットワーク
に対して、該ケーブルトレイネットワークの所望の接続
点間を接続する複数のケーブルが最適な配線経路で敷設
されるように設計する配線経路設計支援方法において、 各ケーブル毎に前記ケーブルトレイネットワーク上での
複数のルート候補を求め、該ルート候補を識別するため
の文字を付与すると共に、各ケーブル毎の複数のルート
候補の適応度を評価し、 各ケーブルに対応する複数のルート候補から1つのルー
ト候補を選択してルート候補の組み合わせの文字列を複
数作成する際に、前記各ケーブルの最短のルート長と同
一長さのルート候補のみで、又は評価が最高のルート候
補のみで構成される文字列を含ませ、 前記複数の文字列を遺伝的アルゴリズムによって最適化
し、 該最適化した文字列が示すルート候補の組み合わせを前
記複数のケーブルの最適な配線経路とすることを特徴と
する配線経路設計支援方法。1. A plurality of cables connecting desired connection points of the cable tray network are laid in an optimum wiring route with respect to a cable tray network in which cable trays accommodating cables are stretched in a net shape. In the wiring route design support method, a plurality of route candidates on the cable tray network are obtained for each cable, characters for identifying the route candidates are added, and a plurality of route candidates are assigned to each cable. When evaluating the fitness of the route candidates and selecting one route candidate from a plurality of route candidates corresponding to each cable and creating a plurality of character strings of combinations of route candidates, the shortest route length of each cable and A character string composed of only the route candidates of the same length or only the route candidate with the highest evaluation is included, A wiring path design support method, wherein a character string is optimized by a genetic algorithm, and a combination of route candidates indicated by the optimized character string is used as an optimum wiring path of the plurality of cables.
長さ、又は評価が最高のルート候補のみで構成される文
字列以外の文字列を作成する際に、評価の高いルート候
補ほど選択される確率が高くなるようにルート候補を選
択することを特徴とする請求項1記載の配線経路設計支
援方法。2. When creating a character string other than a character string consisting of only a route candidate having the same length as the shortest route length of each cable or a highest-rated route candidate, a route candidate with a higher evaluation is selected. 2. The wiring route design support method according to claim 1, wherein a route candidate is selected such that the probability of the route is high.
理過程を含み、前記文字列における或るルート候補を、
そのルート候補が属する複数のルート候補から選択した
ルート候補に置換して突然変異させる際に、評価の高い
ルート候補ほど選択される確率が高くなるようにルート
候補を選択して置換することを特徴とする請求項1又は
2記載の配線経路設計支援方法。3. The genetic algorithm includes a mutation process, wherein a certain route candidate in the character string is
When replacing and mutating a route candidate selected from a plurality of route candidates to which the route candidate belongs, the route candidate is selected and replaced so that a route candidate with a higher evaluation has a higher probability of being selected. 3. The wiring route design support method according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10073740A JPH11272727A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Wiring route design support method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10073740A JPH11272727A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Wiring route design support method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11272727A true JPH11272727A (en) | 1999-10-08 |
Family
ID=13526951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10073740A Pending JPH11272727A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Wiring route design support method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11272727A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1583193A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-05 | Airbus France | Optimization method of an electrical wiring, especially in the aeronautic field |
JP2005352764A (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | Cable laying route design support system |
JP2010034792A (en) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Keio Gijuku | Method and apparatus for controlling power supply of network |
JP2016031738A (en) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | パナホーム株式会社 | Design method of frame structure body |
CN112199803A (en) * | 2020-09-01 | 2021-01-08 | 华南理工大学 | Cable group loop arrangement optimization method based on cultural gene algorithm |
WO2022137415A1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | 日本電信電話株式会社 | Wiring design system and wiring design method |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP10073740A patent/JPH11272727A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1583193A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-05 | Airbus France | Optimization method of an electrical wiring, especially in the aeronautic field |
FR2868573A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-07 | Airbus France Sas | METHOD FOR OPTIMIZING AN ELECTRICAL WIRING, IN PARTICULAR IN THE AERONAUTICAL FIELD |
US7676771B2 (en) | 2004-04-02 | 2010-03-09 | Airbus France | Method of optimizing an electrical cabling |
JP2005352764A (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | Cable laying route design support system |
JP2010034792A (en) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Keio Gijuku | Method and apparatus for controlling power supply of network |
JP2016031738A (en) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | パナホーム株式会社 | Design method of frame structure body |
CN112199803A (en) * | 2020-09-01 | 2021-01-08 | 华南理工大学 | Cable group loop arrangement optimization method based on cultural gene algorithm |
WO2022137415A1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | 日本電信電話株式会社 | Wiring design system and wiring design method |
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