船舶管路设计属于船舶设计不可或缺的一部分,其布局错综复杂,空间形式多样,主要表现形式分为单管路、分支管路和多管路。在实际工作中,管路的设计时常会出现干涉、返工等情况,管路设计的速度、质量及设计效果等直接影响着船舶的建造成本。因此,需要考虑系统研究管路设计领域的智能设计方法理论,使管路的设计向着人性化、自动化、智能化方向发展。基于此,本文对于船舶管路的优化设计方法进行了探究。针对船舶布管的具体问题,本文结合实际布管过程中的流程,归纳总结船舶管路的布局规则,并在这些规则的基础上,建立管路布局问题的数学模型,以“广义障碍”的视角对障碍物进行数学建模,采用适当的简化策略,构建管路布局过程所需要的空间模型。在建立模型的基础上,采用数学分析法对于粒子群算法的收敛性能进行了评价,并使用改进后的算法分别对船舶的单管路和分支管路问题进行了研究,验证了改良后的算法在技术方面的可行性和性能方面的优越性。针对船舶的单管路布局问题,本文在借鉴经典的遗传算法优点基础上,引进粒子群算法,对遗传算法中的选择策略进行改进,使得每个粒子都与算法中的全局最优粒子和局部最优粒子交叉,再随机选择这两种杂交后的粒子进行变异操作,对算法的运行效率有了很大提升。针对分支管路的布局问题,本文以目前已经研究成熟的协同进化算法为主体算法,采用粒子群算法对其进行改良,并且在种群发生进化的过程中,通过引入经典的遗传算法,使可选取粒子的优良性和多样性有所增多,并通过数值仿真实验对改进后的算法在技术上的可行性进行了验证。针对在管路生成过程中,人工评估管路干涉情况或者进行修改的时候不够直观等问题,以CATIA为主要的开发平台,采用VB.NET语言进行编程,研发出船舶管路智能生成系统,使布管结果取得可视化的仿真效果。该程序可快速建立船体型表面、进行初步的分舱操作,并根据计算机求解结果在模型环境中快速显示设计结果,使管路布局设计达到可视化的仿真效果,供布管人员检查干涉。