一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法和系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：采集避讓數(shù)據(jù)，根據(jù)避讓數(shù)據(jù)選出避讓區(qū)域；對(duì)避讓區(qū)域進(jìn)行分類，確定相應(yīng)的避讓區(qū)域的安全距離；指定線路的條件樁位路徑；根據(jù)所述避讓區(qū)域以及安全距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整；根據(jù)起點(diǎn)、終點(diǎn)以及調(diào)整后的樁位，確定符合避讓條件的所有線路；根據(jù)最短路徑優(yōu)化算法，從符合避讓條件的線路中計(jì)算并篩選出最優(yōu)線路。本發(fā)明將最短路徑優(yōu)化算法應(yīng)用到輸電線路選擇中，利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)，在選線過程中按照避讓標(biāo)準(zhǔn)精確避讓，既充分保證避讓的合理性，又達(dá)到路線路徑的長度最短，使得選線成果安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。
【專利說明】一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸電線路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著衛(wèi)星影像、航空影像空間分辨率及時(shí)間分辨率的提高，輸電線路設(shè)計(jì)逐步趨向內(nèi)業(yè)化。
[0003]輸電線路設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可以方便地結(jié)合地形圖、正射影像、外業(yè)采集的數(shù)字化數(shù)據(jù)進(jìn)行線路的初步選擇，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，進(jìn)而節(jié)約了設(shè)計(jì)成本。但與此同時(shí)，設(shè)計(jì)成果的可靠性也面臨著巨大挑戰(zhàn)。其中，是否精確避讓規(guī)范中約定的特殊區(qū)域難免成為影響設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要因素，將對(duì)架空線路的造價(jià)和安全性、適用性產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。
[0004]常規(guī)的業(yè)內(nèi)輸電線路設(shè)計(jì)存在以下缺點(diǎn):(1)設(shè)計(jì)人員對(duì)宜避讓物、交叉跨越物的主觀判別存在誤差，容易將避讓物誤認(rèn)為交叉跨越物；(2)對(duì)特殊避讓物的避讓距離很難精確確定，尤其是部分點(diǎn)狀避讓物。由于以上因素導(dǎo)致的避讓不合理將引起設(shè)計(jì)成果的不達(dá)標(biāo)，或過大避讓距離造成線路長度加大，增加成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明的主要目的是提供一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法和系統(tǒng)，以解決設(shè)計(jì)人員對(duì)宜避讓物及避讓距離主觀判斷造成誤差的問題。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明提供了一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法，包括以下步驟:S1.采集避讓數(shù)據(jù)，根據(jù)避讓數(shù)據(jù)選出避讓區(qū)域；S2.對(duì)避讓區(qū)域進(jìn)行分類，確定相應(yīng)的避讓區(qū)域的安全距離；S3.指定線路的條件樁位路徑；S4.根據(jù)所述避讓區(qū)域以及安全距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整；S5.根據(jù)起點(diǎn)、終點(diǎn)以及調(diào)整后的樁位，確定符合避讓條件的所有線路；S6.根據(jù)最短路徑優(yōu)化算法，從符合避讓條件的線路中計(jì)算并篩選出最優(yōu)線路。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟S3還包括預(yù)先設(shè)定選線區(qū)域?qū)挾?；所述步驟S4為根據(jù)預(yù)定的選線區(qū)域?qū)挾?、所述避讓區(qū)域以及避讓距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整。
[0010]進(jìn)一步地，所述初始樁位進(jìn)行調(diào)整包括:判斷所述初始樁位是否在避讓區(qū)域內(nèi)，如果是，則給予警告提示，在確定線路時(shí)對(duì)樁位修改；如果否，則為線路確定所需的樁位。
[0011]進(jìn)一步地，所述避讓距離為:線路走向與線路樁位線保持的安全距離。
[0012]進(jìn)一步地，所述選線區(qū)域?qū)挾葹?新選樁位可偏離初始樁位線的最大距離。
[0013]進(jìn)一步地。所述最短路徑優(yōu)化算法采用Dijkstra最短路徑優(yōu)化算法
[0014]另一方面，本發(fā)明提供了一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)，包括:
[0015]采集選取模塊，用于采集避讓數(shù)據(jù)，根據(jù)避讓數(shù)據(jù)選出避讓區(qū)域；
[0016]分類處理模塊，用于對(duì)避讓區(qū)域進(jìn)行分類，處理分類信息，確定相應(yīng)的避讓區(qū)域的安全距離；
[0017]指定模塊，用于指定線路的指定線路的條件樁位路徑；
[0018]調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述避讓區(qū)域以及安全距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整；
[0019]線路確定模塊，用于根據(jù)所述起點(diǎn)、終點(diǎn)以及調(diào)整后的樁位確定線路。
[0020]線路篩選模塊:用于根據(jù)Dijkstra最短路徑優(yōu)化算法，從符合避讓條件的線路中計(jì)算并篩選出最優(yōu)線路。
[0021]進(jìn)一步地，所述自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)還包括:預(yù)設(shè)模塊，用于預(yù)定的選線區(qū)域?qū)挾取?br> [0022]所述調(diào)整模塊，還用于根據(jù)預(yù)定的選線區(qū)域?qū)挾?、所述避讓區(qū)域以及避讓距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整。
[0023]進(jìn)一步地，所述自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)還包括:判斷模塊，用于判斷所述初始樁位是否在避讓區(qū)域內(nèi)，如果是，則給予警告提示，在確定線路時(shí)對(duì)樁位修改；如果否，則為線路確定所需的樁位。
[0024]進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)模塊設(shè)備還包括距離設(shè)定模塊，用于設(shè)定避讓距離:線路走向與線路樁位線保持的安全距離。
[0025]進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)模塊設(shè)備還包括寬度設(shè)定模塊，用于設(shè)定新選樁位可偏離初始樁位線的最大距離。
[0026](三)有益效果
[0027]本發(fā)明提供的一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法和系統(tǒng)，能夠獲取并分析避讓區(qū)域數(shù)據(jù)，根據(jù)分析出的避讓區(qū)域、避讓距離和選線區(qū)域?qū)€路的樁位進(jìn)行調(diào)整，確定滿足條件的線路，將最短路徑優(yōu)化算法應(yīng)用到輸電線路的選擇，篩選出最優(yōu)路徑。這樣，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，降低了選線難度，避免了因設(shè)計(jì)成果不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致線路長度加大，成本增加。。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為依照本發(fā)明實(shí)施例的一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法的流程示意圖。
[0029]圖2為依照本發(fā)明實(shí)施例的一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0031]實(shí)施例1:
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法，參見圖1，該方法包括:
[0033]S1.采集避讓數(shù)據(jù)，根據(jù)避讓數(shù)據(jù)選出避讓區(qū)域；
[0034]S2.對(duì)避讓區(qū)域進(jìn)行分類，確定相應(yīng)的避讓區(qū)域的安全距離；
[0035]S3.指定線路的條件樁位路徑；
[0036]S4.根據(jù)所述避讓區(qū)域以及安全距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整；
[0037]S5.根據(jù)起點(diǎn)、終點(diǎn)以及調(diào)整后的樁位，確定符合避讓條件的所有線路；[0038]S6.根據(jù)最短路徑優(yōu)化算法，從符合避讓條件的線路中計(jì)算并篩選出最優(yōu)線路。
[0039]可選地，所述自動(dòng)避讓選擇方法，還包括:
[0040]所述步驟S3還包括預(yù)先設(shè)定選線區(qū)域?qū)挾龋?br> [0041]所述步驟S4為根據(jù)預(yù)定的選線區(qū)域?qū)挾?、所述避讓區(qū)域以及避讓距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整。
[0042]可選地，所述對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整包括:判斷所述初始樁位是否在避讓區(qū)域內(nèi)，如果是，則給予警告提示，在確定線路時(shí)對(duì)樁位修改；如果否，則為線路確定所需的樁位。
[0043]可選地，所述避讓距離為:線路走向與線路樁位線保持的安全距離。
[0044]可選地，選線區(qū)域?qū)挾葹?新選樁位可偏離初始樁位線的最大距離。
[0045]可選地，所述最短路徑優(yōu)化算法采用Dijkstra最短路徑優(yōu)化算法。
[0046]例如:在本實(shí)施例中采用的Dijkstra最短路徑優(yōu)化算法:
[0047]Dijkstra最短路算法:由所有符合避讓條件的線路構(gòu)成賦權(quán)圖，設(shè)為G= (V，E)。對(duì)于圖中的每一條邊e= (vi, vj)都賦予了一個(gè)權(quán)值wij, D (vj)表示點(diǎn)vl和vj之間的最短距尚。在圖G中指定Iv頂點(diǎn)，確定為起點(diǎn)，不妨設(shè)vl為起點(diǎn)。開始，先給vl標(biāo)上紅色標(biāo)號(hào)，且D (vl)=0,其余各點(diǎn)D (vj)=+°°(j古I),紅點(diǎn)是不可改變D值的點(diǎn)，它所具有的D值即為該點(diǎn)至起始點(diǎn)的最短距離；如果剛剛得到紅色標(biāo)號(hào)的點(diǎn)是vi，將從該點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展藍(lán)點(diǎn)集，那么，對(duì)于所有這樣的點(diǎn){vj I (vi, vj) e E，而且vj的標(biāo)號(hào)不是紅色標(biāo)號(hào)}，將其D (vj)修改為:min [D (vj), D (vi)+wi j],并將vj標(biāo)上藍(lán)色標(biāo)號(hào),藍(lán)點(diǎn)是具有至起始點(diǎn)臨時(shí)最短距離的點(diǎn)；從所有標(biāo)有藍(lán)色標(biāo)號(hào)的頂點(diǎn)中求得D (vi)最小的頂點(diǎn)vi,并將其標(biāo)上紅色標(biāo)號(hào)，轉(zhuǎn)向第2步，如果此步?jīng)]有發(fā)現(xiàn)標(biāo)有藍(lán)點(diǎn)標(biāo)號(hào)的頂點(diǎn)，則停止。
[0048]其中，上述Dijkstra最短路算法中，采用頂點(diǎn)分區(qū)計(jì)算和記錄絕對(duì)地址來減少查詢時(shí)間的方法提高計(jì)算速度，對(duì)Dijkstra最短路算法進(jìn)行優(yōu)化。
[0049]頂點(diǎn)分區(qū)計(jì)算:將所有頂點(diǎn)分為3個(gè)區(qū):紅點(diǎn)集區(qū)、藍(lán)點(diǎn)集區(qū)、白點(diǎn)集區(qū)。在頂點(diǎn)列表中，如圖3,監(jiān)點(diǎn)集區(qū)位于最如端，白點(diǎn)集區(qū)位于中央，紅點(diǎn)集區(qū)位于末端。在計(jì)算開始時(shí)，除了起始點(diǎn)為紅點(diǎn)外，其他頂點(diǎn)均為白點(diǎn)。計(jì)算過程中，當(dāng)藍(lán)點(diǎn)變?yōu)榧t點(diǎn)時(shí)，將該頂點(diǎn)移至頂點(diǎn)列表末端，當(dāng)白點(diǎn)變成藍(lán)點(diǎn)時(shí)，將該頂點(diǎn)移至頂點(diǎn)列表最前端。這樣，在白點(diǎn)集頂點(diǎn)不斷變成藍(lán)點(diǎn)的過程中，藍(lán)點(diǎn)集頂點(diǎn)也在不斷地變成紅點(diǎn)，因此，藍(lán)點(diǎn)集頂點(diǎn)數(shù)的增長不會(huì)太快，其總點(diǎn)數(shù)也是有限的。
[0050]記錄絕對(duì)地址:由于此算法中有一個(gè)移動(dòng)列表中頂點(diǎn)的過程，此過程在實(shí)現(xiàn)時(shí)必須在列表中找到需要移動(dòng)的頂點(diǎn)，這一查找過程在上萬個(gè)頂點(diǎn)的列表中查找也是較費(fèi)時(shí)的工作。為了使這一工作不影響時(shí)間效率，本算法在頂點(diǎn)的屬性中增加了一個(gè)位置變量，用來記錄該頂點(diǎn)在列表中的位置。這樣就不用在頂點(diǎn)列表中查找頂點(diǎn)位置，而是通過直接調(diào)用絕對(duì)地址來完成頂點(diǎn)的定位。記錄頂點(diǎn)絕對(duì)地址的方法，在頂點(diǎn)數(shù)越多時(shí)，效果越明顯。
[0051]實(shí)施例2:
[0052]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)，參見圖2，該設(shè)備包括:
[0053]采集選取模塊201，用于采集避讓數(shù)據(jù)，根據(jù)避讓數(shù)據(jù)選出避讓區(qū)域；
[0054]分類處理模塊202，用于對(duì)避讓區(qū)域進(jìn)行分類，處理分類信息，確定相應(yīng)的避讓區(qū)域的安全距離；[0055]指定模塊203，用于指定線路的條件樁位路徑；
[0056]調(diào)整模塊204，用于根據(jù)所述避讓區(qū)域以及安全距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整；
[0057]線路確定模塊205，用于根據(jù)起點(diǎn)、終點(diǎn)以及調(diào)整后的樁位，確定符合避讓條件的所有線路；
[0058]線路篩選模塊206:用于根據(jù)Dijkstra最短路徑優(yōu)化算法，從符合避讓條件的線路中計(jì)算并篩選出最優(yōu)線路。
[0059]自動(dòng)避讓選線設(shè)備還包括:預(yù)設(shè)模塊208，用于預(yù)定的選線區(qū)域?qū)挾取?br> [0060]所述調(diào)整模塊，還用于根據(jù)預(yù)定的選線區(qū)域?qū)挾?、所述避讓區(qū)域以及避讓距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整。
[0061]自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)還包括:判斷模塊207，用于判斷所述初始樁位是否在避讓區(qū)域內(nèi)，如果是，則給予警告提示，在確定線路時(shí)對(duì)樁位修改；如果否，則為線路確定所需的樁位。
[0062]所述的預(yù)設(shè)模塊208還包括:距離設(shè)定模塊209，用于設(shè)定避讓距離:線路走向與線路樁位線保持的安全距離。
[0063]所述預(yù)設(shè)模塊208還包括:寬度設(shè)定模塊210，用于設(shè)定新選樁位可偏離初始樁位線的最大距離。
[0064]通過上述描述可見，本發(fā)明實(shí)施例具有如下有益效果:
[0065]通過本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法和系統(tǒng)，將最短路徑優(yōu)化算法應(yīng)用到輸電線路選擇中，在Dijkstra求最短路徑算法的基礎(chǔ)上采用空間換取時(shí)間的方式進(jìn)行優(yōu)化，將大大提高查找最短路徑的速度；初始樁位在在避讓區(qū)域內(nèi)時(shí)給予警告提示，便于設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確確定樁位位置；走廊寬度確定偏離樁位線的最大距離，優(yōu)化選線路徑長度；這樣，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，降低了選線難度，避免了因設(shè)計(jì)成果不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致線路長度加大，成本增加。
【權(quán)利要求】
1.一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 51.采集避讓數(shù)據(jù)，根據(jù)避讓數(shù)據(jù)選出避讓區(qū)域； 52.對(duì)避讓區(qū)域進(jìn)行分類，確定相應(yīng)的避讓區(qū)域的安全距離； 53.指定線路的條件粧位路徑； 54.根據(jù)所述避讓區(qū)域以及安全距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整； 55.根據(jù)起點(diǎn)、終點(diǎn)以及調(diào)整后的樁位，確定符合避讓條件的所有線路； 56.根據(jù)最短路徑優(yōu)化算法，從符合避讓條件的線路中計(jì)算并篩選出最優(yōu)線路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征還在于: 所述步驟S3還包括預(yù)先設(shè)定選線區(qū)域?qū)挾龋? 所述步驟S4為根據(jù)預(yù)定的選線區(qū)域?qū)挾?、所述避讓區(qū)域以及避讓距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整包括:判斷所述初始樁位是否在避讓區(qū)域內(nèi)，如果是，則給予警告提示，在確定線路時(shí)對(duì)樁位修改；如果否，則為線路確定所需的樁位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述避讓距離為:線路走向與線路樁位線保持的安全距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述選線區(qū)域?qū)挾葹?新選樁位可偏離初始樁位線的最大距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S6中，所述最短路徑優(yōu)化算法采用Dijkstra最短路徑優(yōu)化算法。
7.一種用于輸電線路的自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 采集選取模塊，用于采集避讓數(shù)據(jù)，根據(jù)避讓數(shù)據(jù)選出避讓區(qū)域； 分類處理模塊，用于對(duì)避讓區(qū)域進(jìn)行分類，處理分類信息，確定相應(yīng)的避讓區(qū)域的安全距離； 指定模塊，指定線路的條件樁位路徑； 調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述避讓區(qū)域以及安全距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整； 線路確定模塊，用于根據(jù)起點(diǎn)、終點(diǎn)以及調(diào)整后的樁位，確定符合避讓條件的所有線路； 線路篩選模塊:用于根據(jù)Dijkstra最短路徑優(yōu)化算法，從符合避讓條件的線路中計(jì)算并篩選出最優(yōu)線路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線路的自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述線路的自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)還包括:預(yù)設(shè)模塊，用于預(yù)定的選線區(qū)域?qū)挾取? 所述調(diào)整模塊，還用于根據(jù)預(yù)定的選線區(qū)域?qū)挾?、所述避讓區(qū)域以及避讓距離對(duì)初始樁位進(jìn)行調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線路的自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述線路的自動(dòng)避讓選擇系統(tǒng)還包括:判斷模塊，用于判斷所述初始樁位是否在避讓區(qū)域內(nèi)，如果是，則給予警告提示，在確定線路時(shí)對(duì)樁位修改；如果否，則為線路確定所需的樁位。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的線路的預(yù)設(shè)模塊，其特征在于，所述預(yù)設(shè)模塊設(shè)備還包括距離設(shè)定模塊，用于設(shè)定避讓距離:線路走向與線路樁位線保持的安全距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的線路的預(yù)設(shè)模塊，其特征在于，所述預(yù)設(shè)模塊設(shè)備還包括寬度設(shè)定模塊，用于設(shè)定新選樁位可偏離初始樁位線的最大距離。
【文檔編號(hào)】G06Q10/04GK103903063SQ201410093288
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】江春華, 陳曉龍, 楊志鵬, 羅新偉, 陳顯龍, 陳勇 申請(qǐng)人:北京恒華偉業(yè)科技股份有限公司