机房设计中的排布规则自动化：通道 POD、编号递增、互斥推挤与通道宽联动
摘要：机房平面布置里大量工作不是「设计」而是「规则计算」------冷热通道朝向、排间距、编号连续性、设备不重叠、通道宽变化后的整排位移。把这些规则交给软件执行，人只负责判断，是 DCDesigner 在机房设计中最重要的效率来源。本文拆解四组规则自动化的机制、边界与工程价值。
一、把「靠人记的约定」变成「软件执行的不变量」
机房布置有几条业内人尽皆知的约定，同时也是最容易被记错的地方：
- 冷通道是两排机柜正面相对 ，热通道是背面相对；
- 相邻排中心距 = 柜深 + 通道宽；
- 同一排机柜编号连续，排与排之间编号递增；
- 机柜、空调、UPS 等实体设备不能互相压占；
- 通道加宽后，两侧机柜要跟着动，而不是只改标注。
这些约定有一个共同特点：它们可以被形式化。能被形式化的东西，就应该由软件执行，而不是依赖现场记忆与事后检查。DCDesigner 围绕这一点做了四组机制。
二、第一组：通道 POD 生成------把冷热关系交给软件
2.1 生成规则
在向导第 2 步填写机柜排数 ≥2 时，按通道 POD 成组生成：
- 冷通道 = 两排正面相对（面对面）；
- 热通道 = 两排背面相对（背对背）；
- 首个通道类型由使用者选择，所选类型即封闭类型（选冷 → 仅冷通道封闭；选热 → 仅热通道封闭）；
- 此后冷、热通道自动交替，宽度分别取「冷通道宽度」与「热通道宽度」两个独立输入；
- 相邻排中心距 = 柜深 + 对应通道宽（几何由参数唯一决定，不需要手工排位）。
2.2 封闭通道的表达不止「有没有封顶」
通道带是一个结构化对象，属性包括：名称、冷/热（kind）、宽/长/高 、是否封闭（enclosed），以及封闭时的端门配置：
| 端门属性 | 取值 | 含义 |
|---|---|---|
endDoors |
两端 / 仅一端 / 无（封板） | 仅一端时旋转 180° 可换端 |
doorType |
推拉 / 双开 / 单开 | 2D 分别绘制两片错位实线 / 门扇 90° 外开+开启弧 / 单扇；3D 分别为两片错位玻璃 / 两扇对开 / 单扇 |
doorW |
门洞净宽（0 = 与通道同宽） | 小于通道宽时门洞居中、两侧固定封窗 |
2D 推拉/平开符号可以核对端部回转空间；3D 中端门门扇高与机柜齐平，通道高超过机柜时门上为固定封窗，并带铝型材结构框架（角柱/顶梁/门楣/中梃/地轨/拉手）。
这组属性的意义在于：封闭通道不是「画一个框」，而是可核对的可建造对象------端门是推拉还是平开、门洞多宽、开向哪边，都能在图纸阶段确定，避免交付后因为端部回转空间不足返工。
三、第二组：编号体系------自动递增、可重排、可补插
3.1 模板自动递增
编号模板语法把「固定文本」与「可变数字段」分开：
A##→ A01、A02...（#个数=序号最小位数，超出自动扩位）A###→ A001...101-A##→ 101-A01...1F-A##-主→ 前后缀与楼层、机房号一并保留- 多排生成时，模板中的排号字母自动递增（A→Z→AA→AB...）
放置后自动切换为下一排号，编号连续性的记账工作从人转移到软件。
3.2 原位替换与重排
现场情况往往与标准布局有出入，DCDesigner 提供了一组「按现场实况改局部」的操作：
- 右键机柜 → 替换为 ▸ 柱子 / 列间空调 / 列头柜：原位同槽转换，继承坐标与朝向，整批一步撤销；
- 替换后画布顶部弹出非模态提示条询问「是否重排本排序号」，画布原位以灰色虚线框 + 灰字预览新编号，点「重排」即按排内位置连续重编；
- 提示条内置编号模板输入框 ，可改排号与编号方式（
A##→C##、101-A##、A##-主等）；多排模板为全部重置------输入首排排号，各排按几何顺序（先 X 向排南→北、再 Y 向排西→东）逐排递增； - 重排保留排编号前缀/后缀与排号，同排混入其他格式编号或自定义名时默认跳过并提示，可选择「整排按位置重排」一并统一；
- 反向替换：选中列间空调 / 列头柜可替换回机柜（继承坐标、朝向、宽深），同样触发重排提示；
- 检测空位补插：旧图缺槽位时按剩余机柜最窄间距外推缺失槽位，虚线预览后一键补插柱子/列间空调（每段连续空位只插 1 个对象并居中）。
替换与重排是两步独立撤销------改错了可以只回退其中一步。
四、第三组：互斥推挤------设备不重叠，但不是「乱推」
实体对象（机柜、柱子、空调、UPS、蓄电池、灭火器、风口、列头柜）之间不允许重叠。在已有对象上放置新对象，或拖动对象压到邻居时，工具会执行推挤求解。它的关键设计不在「会推开」，而在推开的时机与可逆性：
| 机制 | 设计 | 解决的问题 |
|---|---|---|
| 停留判定 | 拖动物与对象持续重叠 ≥150ms 才推挤（DWELL_MS = 150） |
拖动路径上「快速掠过」的对象不误推，避免一路扫乱 |
| 回弹 | 拖动物离开后，被推对象自动回弹到原位 | 拖过去看一眼不会永久改变布局 |
| 插入语义 | 松手时仍被压住的保持推开 | 「在中间插入一台设备」符合直觉 |
| 级联 | 沿重叠方向找最近空闲机位，级联推开后续对象 | 整排被带动时不会互相压住 |
| 网格化 | 位移取整到 100mm 网格 | 推完的布局仍是整数值，便于复核 |
| 原子撤销 | 放置 + 推挤为同一撤销单元 | 一次 Ctrl+Z 回到操作前 |
| 空间不足 | 密集区域无处可推时提示「空间不足」 | 明确失败，而不是静默重叠 |
旋转后同样会推开被压到的邻居；状态栏提示「推开 N 个对象」（N 为最终仍被推开的对象数）。墙、桥架、门窗、通道带不参与推挤------它们是结构或标注，不参与机位竞争。
五、第四组：通道宽联动------改一个数字，整排跟着走
通道宽是机房设计中改动最频繁的参数之一。若「改通道宽」只改一条色带，两侧机柜留在原位，就会出现图纸与意图不符。DCDesigner 的做法是把通道宽变成带动排位的参数：
- 修改通道带「通道宽」（属性面板直接改、格式刷批量刷，或单选后拖拽两侧长边手柄 ）时：
- 西/南侧那一排锚定不动，远侧整排平移对应增量；
- 拖拽近侧边时镜像为近侧排平移------拖哪侧哪侧排跟随；
- 通道带自身近侧边同步锚定，中心自动平移 Δ/2，仅向远侧伸缩，调整后仍对齐两排实际间距；
- 多排 POD 级联：中间通道带与后续排一并平移，其余通道宽度不变；
- 同一物理通道上的并列通道带自动同步调宽移心（格式刷逐条刷不重复联动）；
- 排内列间空调随行；移动后仍按互斥规则推开沿途对象（柱子/相邻 POD/风口等），通道内风口不随排平移；
- 全部变动与通道宽修改为同一步撤销；
- 识别是纯几何的（朝向 + 边缘贴合），不依赖生成历史，因此旧项目零迁移；
- 通道带属性面板提供「联动机柜」全局开关，关闭后通道仅作标注；非常规角度的通道带不联动。
这条机制把「修改的设计意图」和「修改的实际结果」绑定在一起，是设计迭代效率的关键来源。
六、配套：格式刷、对齐与多选批量
规则自动化之外，还有一组降低重复劳动的操作：
- 格式刷（M） ：拾取一个对象为源，单击或框选其他同类型对象批量应用属性。名称/编号、位置坐标、旋转朝向不复制（保持唯一、不错位）；机柜等实体对象尺寸变大压到邻居时自动推挤让位；门窗/格栅宽度变化后自动重新约束在所属墙范围内。每次应用为一步撤销，Esc 退出。
- 多选对齐 ：框选/点选 ≥2 个对象后，右键菜单「对齐」或属性面板按钮组，一键左对齐/水平居中/右对齐/底对齐/垂直居中/顶对齐；以选区联合包围盒 为基准；墙/桥架两端点整体平移（其上门窗随墙跟随），挂墙门窗/格栅不参与对齐；整批一步撤销，对齐组作为互斥锚点推开未选中的重叠邻居。
- 多选批量操作：整体拖动移动、Ctrl+拖动复制（副本自动编号）、R 批量旋转、Del 批量删除；多选面板显示组合统计与批量操作入口。
- 默认值跟随：属性面板中修改的任何字段自动成为下一次创建同类对象的默认值（字段级跟随，localStorage 持久化，不参与撤销）。
七、价值与边界
7.1 价值
- 防错：冷热通道关系、封闭类型、编号连续性由软件执行，结构性消除经典错误；
- 省时：POD 批量生成 + 编号自动递增 + 通道宽联动，把「逐台操作」变成「参数操作」；
- 可逆：推挤有停留判定与回弹、替换与重排分两步撤销、通道调整与机柜位移同一步撤销------激进操作的风险被撤销机制兜住；
- 可维护：实体的推挤边界、通道的联动开关、对齐的排除清单都是显式规则，团队可以按项目习惯调整（例如关闭通道联动只作标注）。
7.2 边界
- 互斥推挤解决「不重叠」，不解决「最优布置」；排布是否合理仍依赖设计与自检规则；
- 通道宽联动识别基于朝向与边缘贴合，非常规角度的通道带不联动；
- 编号重排依赖可识别的编号格式（模板/前缀后缀），自定义名称默认跳过并提示；
- 列间空调与精密空调以
kind=row标记区分，替换操作不会作用于精密空调。
附：事实来源与核验方式
- POD 生成与正面朝向约定：
public/js/tools.js（podGeometry）；说明见README.md「工勘思维设计」 - 编号解析/模板/重排：
public/js/naming.js、public/js/rowops.js；单测node tests/numbering.test.mjs - 互斥推挤：
public/js/collision.js（DWELL_MS、springBack、100mm 网格）；回归node tests/layout.test.mjs - 通道宽联动：
public/js/aislelink.js；回归node tests/aisle-resize.cdp.mjs - 对齐与格式刷：
public/js/align.js、public/js/tools.js；单测node tests/align.test.mjs - 右键菜单与重排提示条：
public/js/ctxmenu.js - 封闭通道端门：
README.md「建模对象·通道」；回归node tests/aisle-doors.cdp.mjs - 可复现核验：
bash
node tests/numbering.test.mjs
node tests/layout.test.mjs
node tests/align.test.mjs
node tests/aisle-resize.cdp.mjs
node tests/aisle-doors.cdp.mjs