复杂推移式活动隔断系统轨道布局优化方法与流程

本发明涉及布局优化技术。特别涉及一种复杂推移式活动隔断系统的轨道布局优化方法，即对复杂活动隔断系统的轨道布局进行优化以节约工程成本的方法。

背景技术：

活动隔断系统是一种利用活动隔板对空间进行划分的系统，可以满足用户在不同时间段对某个空间特定区域的划分需求。活动隔断系统具有多种实现形式，主要包括拼装式、推移式、折叠式和悬挂式等形式，每种实现形式各有其主要的应用场合。本发明所涉及的是推移式活动隔断系统。

对于某个特定的推移式活动隔断系统，一般根据空间分隔需求来确定隔板的尺寸和轨道布局。通常，所有隔板的尺寸是相同的，轨道被设计成全网格形式，网格中网眼的边长是隔板尺寸的整数倍，如图1所示，网格的边与轨道段是相对应的。如果将所有的轨道段看成一个集合，则每个隔断方案所需的轨道可以看成是轨道段集合的子集，如图2所示，图2(a)和(b)中的实线分别表示方案1和方案2的轨道段集合。也就是说，用户所需的隔断方案与轨道段集合的某一子集有一一对应关系。当用户需要一个隔断方案时，先从轨道段集合中挑选出与隔断方案相对应的子集，根据子集的大小计算出所需的隔板数量，然后将所需的隔板按照顺序从隔板输入位置通过轨道运送到指定位置，并进行固定以占据该轨道段，即可形成相应的分隔方案。

推移式活动隔断系统通常采用全网格形式的轨道，其工程成本主要来源于轨道和隔板。全网格形式轨道布局的优点在于可以形成由轨道段集合任意子集所构成的所有隔断方案，其缺点在于轨道铺设太多，从而成本较高。但在实际的活动隔断系统应用场合，对区域功能划分的常用方案是已知的、固定的，并不需要全网格轨道布局提供所有可能的隔断方案。用户只是在不同的时间段，从所有轨道段构成的集合中选择与隔断方案相对应的子集，以满足该时间段内对区域功能划分的需求。也就是说，满足用户不同时间段所需的所有隔断方案的轨道段集合只是全网格形式布局的轨道段集合的子集。因此，在所需的隔断方案已知的情形下，可以对全网格形式的轨道布局进行优化，只保留与所需隔断方案对应的轨道段和运送隔板所必要的轨道段，从而节约因布设不必要轨道所带来的成本。如图3所示，图中实线就表示要形成图2中(a)和(b)两种隔断方案时所需的一种可能轨道集合。

在所需隔断方案已知的情况下，必需的轨道段集合是由两部分构成的:(1)隔断方案集合，它是每个隔断方案对应的轨道段子集的并集；(2)运送轨道集合，为形成所有所需隔断方案所必要的运送轨道。隔断方案集合是显而易见的，需要通过优化才能得到的是运送轨道集合，但这两个集合的交集并不为空，隔断方案集合中的轨道也承担隔板运送的任务。所以在隔断方案较为复杂的情形下，最佳的运送轨道集合不易获得。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种复杂推移式活动隔断系统轨道布局优化方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种复杂推移式活动隔断系统轨道布局优化方法，包括如下步骤：

(1)假定隔断系统所要分割的区域为矩形，利用轨道将整个区域划分为x×y个大小相同的正方形网格区域，并对行分隔线和列分隔线按任意顺序进行编号；每块隔板的宽度与网格的边长相等；通过轨道将隔板运送到指定的轨道段，并占据轨道段即可形成隔断；

(2)用无向图对分隔区域的拓扑结构进行建模，用无向图的顶点表示轨道的交点，并按任意顺序对无向图的顶点进编号，第i个顶点记为vi(1≤i≤(x+1)×(y+1))，用顶点vi所在行分隔线序号和列分隔线的序号(x,y)表示vi的坐标，x是vi所在行分隔线序号，y是vi所在列分隔线序号，用无向图的边表示两个相邻顶点之间的连线,vi和vj之间的边记为eij；

(3)将隔断系统所要形成的第k个隔断方案表示成无向图边的集合sk，假设用户共有k个隔断方案，用s表示sk的并，即设集合s的大小为m，则表示构成隔断时第m块隔板的应在位置，将隔断系统隔板运送的起始位置所在的顶点记为vs，设其坐标为(xs,ys)；

(4)用ve表示eij的两个顶点中任一顶点vi或vj，将从vs到ve之间的轨道连线定义为将隔板运送到应在位置eij的一条运送路径，在同一条路径中同一顶点不能重复出现。从vs到eij的路径有很多条，用表示第k条路径,ve为vi或vj；隔板运送路径的长度定义为所包含的顶点个数；

(5)将隔板运送路径长度t作为轨道布局优化的约束条件，t可以根据需要进行设置，一般可选为t＝x+y+1；

(6)设集合p为所有符合条件的隔板运送路径集合，初始化

(7)令m＝1；

(8)取集合s的第m个元素利用深度优先算法求隔板从出发点vs到长度小于t的所有运送路径，并用集合表示符合条件的路径集合，pm的大小为nm，pi表示第i条路径；

(9)将新得到的路径集合pm并入到集合p中，即p＝p∪pm；

(10)令m＝m+1，若m≤m，跳到步骤8；

(11)统计顶点vi(1≤i≤(x+1)×(y+1))在集合p的路径中出现的次数，并将顶点vi出现的次数记为ci；

(12)根据ci的大小对所有ci>0的顶点vi进行排序，如果ci>cj，则对应的顶点vi排在vj的前面，可得到顶点序列l表示序列中顶点的个数；

(13)令m＝1；

(14)求集合pm中的路径数目nm，如果nm＝＝1，跳到步骤19；

(15)令k＝1；

(16)取序列q中的第k个元素

(17)从pm中删除不包含顶点的路径；

(18)令k＝k+1，若k≤l，跳到步骤16；

(19)令m＝m+1，若m≤m，跳到步骤15；

(20)令将p的每条路径中的相邻顶点变换成轨道段集合r，则集合r就是满足用户需求的所需铺设的轨道段集合，方法结束。

本发明的有益效果是：针对推移式活动隔断系统的全网格形式轨道工程造价较高的问题，当所需所有隔断方案已知时，在保证满足用户隔断方案需求的前提下，对需要铺设的轨道段布局进行优化，减少轨道段铺设的数目，达到降低工程成本的目的。

本发明的优点是：针对复杂推移式活动隔断系统的轨道布局优化问题，本发明以隔板运送路径长度作为约束条件，在较大程度上降低使用深度优先遍历算法搜索运送路径时的计算复杂度，提高了计算效率，然后，以轨道段在所有路径中出现的重复率作为筛选条件，得到优化的轨道布局方案。

附图说明

图1是全网格形式轨道布局示意图。

图2是隔断方案示意图。

图3是轨道段集合示意图。

图4是本发明算法步骤流程图。

图5是全网格形式轨道布局结构建模示意图。

图6是隔板运送路径示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做详细的描述：

一种复杂推移式活动隔断系统轨道布局优化方法，其实施例流程图如图4所示，现根据图4对本发明方法做详细说明如下：

(1)假定隔断系统所要分割的区域为矩形，利用轨道将整个区域划分为x×y个大小相同的正方形网格区域，并对行分隔线和列分隔线按任意顺序进行编号，如图5所示。每块隔板的宽度与网格的边长相等。通过轨道将隔板运送到指定的轨道段，并占据轨道段即可形成隔断；

(2)用无向图对分隔区域的拓扑结构进行建模，用无向图的顶点表示轨道的交点，并按任意顺序对无向图的顶点进编号，第i个顶点记为vi(1≤i≤(x+1)×(y+1))，用顶点vi所在行分隔线序号和列分隔线的序号(x,y)表示vi的坐标，x是vi所在行分隔线序号，y是vi所在列分隔线序号，用无向图的边表示两个相邻顶点之间的连线,vi和vj之间的边记为eij，如图5所示；

(3)将隔断系统所要形成的第k个隔断方案表示成无向图边的集合sk，假设用户共有k个隔断方案，用s表示sk的并，即设集合s的大小为m，则表示构成隔断时第m块隔板的应在位置，将隔断系统隔板运送的起始位置所在的顶点记为vs，设其坐标为(xs,ys)，如图5所示；

(4)用ve表示eij的两个顶点中任一顶点vi或vj，将从vs到ve之间的轨道连线定义为将隔板运送到应在位置eij的一条运送路径，在同一条路径中同一顶点不能重复出现。连接vs到vi的细实线和连接vs到vj的粗实线表示运送隔板到eij的两条路径，如图6所示。从vs到eij的路径有很多条，用表示第k条路径,ve为vi或vj。隔板运送路径的长度定义为所包含的顶点个数；

(5)将隔板运送路径长度t作为轨道布局优化的约束条件，t可以根据需要进行设置，一般可选为t＝x+y+1；

(6)设集合p为所有符合条件的隔板运送路径集合，初始化

(7)令m＝1；

(8)取集合s的第m个元素利用深度优先算法求隔板从出发点vs到长度小于t的所有运送路径，并用集合表示符合条件的路径集合，pm的大小为nm，pi表示第i条路径；

(9)将新得到的路径集合pm并入到集合p中，即p＝p∪pm；

(10)令m＝m+1，若m≤m，跳到步骤8；

(11)统计顶点vi(1≤i≤(x+1)×(y+1))在集合p的路径中出现的次数，并将顶点vi出现的次数记为ci；

(12)根据ci的大小对所有ci>0的顶点vi进行排序，如果ci>cj，则对应的顶点vi排在vj的前面，可得到顶点序列l表示序列中顶点的个数；

(13)令m＝1；

(14)求集合pm中的路径数目nm，如果nm＝＝1，跳到步骤19；

(15)令k＝1；

(16)取序列q中的第k个元素

(17)从pm中删除不包含顶点的路径；

(18)令k＝k+1，若k≤l，跳到步骤16；

(19)令m＝m+1，若m≤m，跳到步骤15；

(20)令将p的每条路径中的相邻顶点变换成轨道段集合r，则集合r就是满足用户需求的所需铺设的轨道段集合，方法结束。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。