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A rectilinear pipe routing algorithm: Manhattan visibility graph

机译：直线管道布线算法：Manhattan能见度图

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Pipe routing can be briefly formulated as seeking the shortest collision-free pipe paths while meeting certain engineering constraints. This article presents a new rectilinear pipe routing algorithm called Manhattan visibility graph (MVG) by extending the Visibility Graph method used for finding the shortest collision-free paths in Euclidean spaces to Manhattan spaces. Subsequently, the article proves that MVG can theoretically guarantee an optimal solution. Further, the article extends MVG algorithm to surface cases to meet requirements of routing pipes in aero-engine rotational spaces. Unlike previous graph methods that commonly yield more than n nodes (where n is the total number of terminals and obstacle vertices), MVG significantly reduces computation complexity because of containing only n nodes. Finally, numerical computations on a developed pipe routing system are performed to demonstrate the effectiveness and efficiency of the proposed method.
机译：在满足某些工程约束的同时，可以将管道布线简单地描述为寻求最短的无碰撞管道路径。本文通过扩展用于查找在欧几里得空间中最短的无碰撞路径到曼哈顿空间的可见性图方法，提出了一种称为曼哈顿可见性图（MVG）的新的直线管道布线算法。随后，本文证明了MVG在理论上可以保证最优解。此外，本文将MVG算法扩展到表面情况，以满足在航空发动机旋转空间中布置管路的要求。不同于以前的图形方法通常会产生n个以上的节点（其中n是终端和障碍顶点的总数），MVG由于仅包含n个节点，因此大大降低了计算复杂度。最后，在已开发的管道布线系统上进行了数值计算，以证明该方法的有效性和效率。

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