随着现在能源系统的革新,天然气在能源使用中所占的比重越来越大。随着使用量的增加,国家出台了许多修建天然气管道的政策。基于天然气的性质,天然气输送管道极易出现问题,从而引发重大安全事故。因此对天然气管道进行定期巡护必不可少。天然气管道中的巡护路径的优化问题也渐渐变的越来越重要,一个好的优化方案将成为影响巡护效率的关键因素。天然气管道的巡护路径的优化问题,是在多个站点处安排巡护单元,用巡护单元对站点间已有管道进行巡护,要求在使用巡护单元尽可能少的情况下,完整巡护一遍后,使得巡护时间尽可能短。可以看出该问题与车辆路径问题有相似之处。本文首先引入车辆路径问题,对其进行具体介绍,之后通过参考车辆路径问题,对本问题完成分析。然后本文对解决算法进行讨论,通过介绍多种启发式算法的特性,最终选取了遗传算法作为本文解决该问题的核心算法,并对遗传算法进行了具体的介绍。本文选取甘肃青海段的实际天然气管道线路进行分析,并根据实际情况,建立了相关的简化线路图,建立了以使用巡护单元最少为目标一、巡护单元工作时间最少为目标二的路线模型,并综合考虑工作制以及巡护规则的不同,对总线路网进行分块讨论。通过建立路线图,设计了求解网路图的遗传算法,并根据模型的目标函数构建了算法中的适应度函数。本文采用遗传算法对算法进行了具体设计,分别使用了二进制编码、轮盘赌选择算子、单点交叉算子和均匀变异算子对算法进行设计,简单实用,易于操作,提升了算法的运算效率。同时根据具体算例的目标规划,设计了具体算例中遗传算法的适应度函数,使算法更具有针对性。并通过对甘肃青海段的简化路线图进行赋值,依据本文中设计的遗传算法,使用C++程序编码,使用控制变量法对遗传算法的参数进行改变,设计了十次实验,比较分析了实验的结果,选取了较为优秀的结果作为最终结果。本文的研究不仅有助于管道巡护单位减少工作量、提高工作效率、节省巡护所需成本,也对保障国民安全做出一定贡献。本研究不仅可以用于天然气管道的巡护路径优化问题中,也可以用于其他路径巡护优化问题,对今后的巡护路径的优化具有参考价值。