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。