● 摘要
工厂模型数据匹配是对工厂设计流程中不同设计阶段的工厂模型，进行模型内构件的拓扑关系及工程属性等方面数据的匹配，保证各阶段模型在设计概念上的一致性。工厂模型数据匹配对于工厂设计系统有着重要意义，但目前仍然是大部分设计系统所欠缺、急待完善的部分。本文将P&ID和配管设计图这两个工厂设计的核心图纸作为匹配对象，对工厂模型数据匹配问题进行了深入研究，主要的研究内容包括： 1.分析工厂模型数据匹配问题并引出关键点：提出在协同设计管理平台上实现模型匹配功能的模块化设计。由工厂模型在拓扑层面上抽象出模型拓扑图，将模型匹配问题归结为模型拓扑图的同构判定问题。 2.提出模型拓扑图的统一简化映射规则：由于两阶段工厂模型存在图面特征、工程约束等多方面的差异，提出适当的映射规则是进行模型拓扑图同构判定的前提。统一简化规则着重考虑工程应用中的规范与约束，采用分而治之和抽象化的方法，有效地统一了顶点类型，降低了待匹配图的复杂度。 3.基于出入度序列的图同构判定算法：与课题的求解目标相贴近，利用图的不变量进行同构判定，更适于不同构图的判别，易于定位到不匹配子图。在此基础上引入黄金分割点方法进行优化，算法复杂度得到进一步改善。 4.模型数据匹配的整体解决方案：在得到模型拓扑图同构判定结果后，建立可对应顶点和边的关系，进一步匹配其中的对象成员属性，最后将不匹配信息归类输出。 5.模型匹配结果输出界面的设计：界面力求简洁明了，将数据信息与图面信息以左右两侧分别显示。其中数据信息采用树状的结点分层组织方式，并在设计图面中实现快速定位、成对显示等功能。 合理有效的统一简化映射规则，为图同构判定算法的深入研究创造了良好条件。改进后的出入度序列法，在实际应用中有良好的性能表现，能胜任复杂庞大的工厂模型实例的处理。通过输出的匹配结果，校审人员可以快速发现问题并做出有针对性的修改，提高了设计效率以及图纸质量，保证了各阶段工厂模型的协调一致性。