[发明专利]一种基于交叉点算法和模拟退火算法的线路布局方法

说明书

本发明公开了一种基于交叉点算法和模拟退火算法的线路布局方法，涉及线路布局方法。目前，无法在出线点的所有连线顺序位置、通道内走线顺序未知的情况下对交叉点进行估算。本发明包括以下步骤：获取布线图；根据交叉点算法计算走线交叉点个数；根据走线交叉点个数、走线总长度、图形空间利用率、布置位置设置目标函数f(a)；执行扰动，产生新的布局，计算目标函数f(b)；计算Δf=f(b)‑(a)；判断是否Δf≤0，若是，则接受新的布局；若否则按模拟退火算法接受新解；判断是否满足终止条件，若否，则缓慢降低温度。本技术方案能在所有连线顺序位置、通道内走线顺序未知的情况下对交叉点进行估算，估算方便，在计算交叉点后再进行扰动计算，使得布局更为合理。

技术领域

本发明涉及一种线路布局方法，尤其涉及一种基于交叉点算法和模拟退火算法的线路布局方法。

背景技术

在进行线路布局时，为要求布局的合理性，交叉点的数量少于设定数量。但传统的交叉点计算方法都需要确定两条线的具体坐标或具体顺序，然而在实际运用中，一些复杂的绘图算法无法在一开始就确定这些数据，却反而要首先依赖交叉点的计算结果来决定出线点的位置，最后才会确定每个点的出线点顺序与通道内的走线顺序。因此在一开始就需要一种方法在每个出线点的所有连线顺序位置、通道内走线顺序未知的情况下对交叉点进行估算。

线路布局采用传统的模拟算法时，通过大量次数的迭代寻找全局较优解。面对有多种不同参数构成的解域，传统的模拟退火算法无法兼顾两者，只能计算一种参数固定时的另一种参数的较优解，否则会出现迭代次数几何倍数上升，得出结果的时间无法接受的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种基于交叉点算法和模拟退火算法的线路布局方法，以达到提高布局的合理性的目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种基于交叉点算法和模拟退火算法的线路布局方法，包括以下步骤：

1）获取布线图，布线图中包括：走线通道内的走线、位于走线通道两侧的出线点、每一走线的出线点位置；所述的走线通道为水平通道或竖直通道；当走线通道为水平通道时，则走线以竖直方向出线；当走线通道为竖直通道时，则走线以水平方向出线；

2）根据交叉点算法计算走线交叉点个数；

3）根据走线交叉点个数、走线总长度、图形空间利用率、布置位置设置目标函数f(a)；

4）执行扰动，产生新的布局，计算目标函数f(b)；

5）计算Δf= f(b)- (a)；

6）判断是否Δf≤0，若是，则接受新的布局，设a=b；f(a)= f(b)；若否则按模拟退火算法Metropolis准则接受新解；

7）判断是否达到设定的迭代次数，若是，则进入下一步；若否，则返回步骤4）；

8）判断是否满足终止条件，若是，则布局结束，若否，则缓慢降低温度，并返回步骤4）。

作为优选技术手段：在步骤4）中，包括以下步骤：

401）根据当前的模拟退火温度得出多个第一扰动的概率分布，并根据概率随机选取一个第一扰动Pk，以让对整个模型影响较大的参数扰动优先进行；

402）设置第一扰动Pk中的所有第二扰动的概率，且所有第二扰动的概率和为1；

403）根据第一扰动Pk中的所含第二扰动的概率进行随机选取第二扰动Pki，并根据随机选取的第二扰动Pki尝试进行该扰动；

404）判断第二扰动Pki是否成功，若是，则根据当前温度调整进第一扰动的概率；若否，则调整各第二扰动的概率，并返回步骤403）。