輸電線路路徑自動(dòng)選擇方法及元胞自動(dòng)機(jī)模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸電線路路徑選擇技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種輸電線路路徑自 動(dòng)選擇方法及元胞自動(dòng)機(jī)模型。
【背景技術(shù)】
[0002] 輸電線路路徑選擇是電力線路工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，是一項(xiàng)投資大、要求 高的復(fù)雜系統(tǒng)工程。它不僅要考慮地形、地質(zhì)、水文等自然條件，同時(shí)要顧及施工難度、工程 投資及線路運(yùn)行對(duì)沿線環(huán)境的影響。尤其是地貌復(fù)雜區(qū)域(如山區(qū)）的輸電線路路徑選擇過 程，人工路徑選擇不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且很難找到滿足系統(tǒng)需求的最經(jīng)濟(jì)的路徑。輸電線路路 徑設(shè)計(jì)需要獲取和處理大量的各種類型的空間信息，并對(duì)路徑評(píng)選中涉及的多種因素進(jìn)行 量化，以便對(duì)多個(gè)待選方案進(jìn)行定量的分析比較和進(jìn)行路徑的優(yōu)化。遠(yuǎn)距離高壓輸電線路 選線工程需要處理的數(shù)據(jù)量很大，變量組合多，易出現(xiàn)維數(shù)災(zāi)難、計(jì)算時(shí)間長和收斂性差等 問題。這使得輸電線路的路徑優(yōu)化問題變得非常復(fù)雜。
[0003] 因此，如何克服人工進(jìn)行輸電線路路徑設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的信息復(fù)雜困難，工作量大 的問題，是現(xiàn)在需要解決的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種輸電線路路徑自動(dòng)選擇方法及元胞自動(dòng)機(jī)模型，以克 服人工進(jìn)行輸電線路路徑設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的信息復(fù)雜困難，工作量大的問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：
[0006] -種輸電線路路徑自動(dòng)選擇方法，包括：
[0007] 通過GIS對(duì)地理信息處理生成柵格數(shù)據(jù)，在所述柵格數(shù)據(jù)中選擇標(biāo)記點(diǎn)元胞，在所 述標(biāo)記點(diǎn)元胞的預(yù)設(shè)搜索長度內(nèi)，選擇滿足預(yù)定規(guī)則的多個(gè)元胞作為鄰居元胞;其中，所述 標(biāo)記點(diǎn)元胞為確定輸電線路位置的元胞；
[0008] 根據(jù)局部成本最優(yōu)機(jī)制計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的成本控制系數(shù)，根據(jù)全局方向控制機(jī) 制計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的方向控制系數(shù)，根據(jù)蟻群算法信息素機(jī)制計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的信息 素控制系數(shù)；
[0009] 根據(jù)所述成本控制系數(shù)、所述方向控制系數(shù)和所述信息素控制系數(shù)，計(jì)算多個(gè)鄰 居元胞的轉(zhuǎn)換概率；
[0010] 根據(jù)多個(gè)鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率，采用輪盤賭方法在所述多個(gè)鄰居元胞中確定所述 標(biāo)記點(diǎn)元胞的轉(zhuǎn)化元胞;其中，所述轉(zhuǎn)化元胞為與所述標(biāo)記點(diǎn)元胞相鄰的下一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)元 胞。
[0011]優(yōu)選的，在所述標(biāo)記點(diǎn)元胞的預(yù)設(shè)搜索長度內(nèi)，選擇滿足預(yù)定規(guī)則的多個(gè)元胞作 為鄰居元胞，包括：
[0012]步驟一：以所述標(biāo)記點(diǎn)元胞的位置為基準(zhǔn)，選取距所述標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索 長度的元胞；
[0013] 步驟二:判斷所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞是否允許桿塔架設(shè);若 允許，則判斷所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞是否即不是桿塔設(shè)立點(diǎn)元胞也不 是線路走廊穿越元胞；
[0014] 若所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞即不是桿塔設(shè)立點(diǎn)元胞也不是線 路走廊穿越元胞，則判斷目前線路是否與原有線路有重合；
[0015] 若當(dāng)前線路與原有線路沒有重合，則判定所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的 元胞為鄰居元胞。
[0016] 優(yōu)選的，若所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞不允許桿塔架設(shè)，
[0017] 若所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞是桿塔設(shè)立點(diǎn)元胞和/或線路走廊 穿越元胞，或者，
[0018] 若目前線路與原有線路有重合，則將所述第一預(yù)定搜索長度按預(yù)定閾值縮小，重 新執(zhí)行步驟一和步驟二，直至成功選擇鄰居元胞。
[0019] 優(yōu)選的，所述根據(jù)局部成本最優(yōu)機(jī)制計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的成本控制系數(shù)，包括：
[0020] 根據(jù)層次分析法計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的成本值；
[0021] 根據(jù)多個(gè)鄰居元胞的成本值計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的成本控制系數(shù)。
[0022] 優(yōu)選的，根據(jù)所述成本控制系數(shù)、所述方向控制系數(shù)和所述信息素控制系數(shù)，計(jì)算 多個(gè)鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率，包括：
[0023] 根據(jù)所述成本控制系數(shù)和成本控制強(qiáng)度，所述方向控制系數(shù)和方向控制強(qiáng)度，所 述信息素控制系數(shù)和信息素控制強(qiáng)度，確定每個(gè)鄰居元胞的初始轉(zhuǎn)換概率，并對(duì)每個(gè)鄰居 元胞的初始轉(zhuǎn)換概率進(jìn)行歸一化處理，生成每個(gè)鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率。
[0024] 一種元胞自動(dòng)機(jī)模型，包括：
[0025]數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收GIS對(duì)地理信息處理后生成的柵格數(shù)據(jù)；
[0026] 標(biāo)記點(diǎn)元胞選擇模塊，用于在所述柵格數(shù)據(jù)中選擇標(biāo)記點(diǎn)元胞；
[0027] 鄰居元胞選擇模塊，用于在所述標(biāo)記點(diǎn)元胞的預(yù)設(shè)搜索長度內(nèi)，選擇滿足預(yù)定規(guī) 則的多個(gè)元胞作為鄰居元胞;其中，所述標(biāo)記點(diǎn)元胞為確定輸電線路位置的元胞；
[0028] 成本控制系數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)局部成本最優(yōu)機(jī)制計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的成本控 制系數(shù)；
[0029]方向控制系數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)全局方向控制機(jī)制計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的方向控 制系數(shù)；
[0030] 信息素控制系數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)蟻群算法信息素機(jī)制計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的信 息素控制系數(shù)；
[0031] 轉(zhuǎn)換概率計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述成本控制系數(shù)、所述方向控制系數(shù)和所述信息 素控制系數(shù)，計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率；
[0032] 轉(zhuǎn)化元胞確定模塊，用于根據(jù)多個(gè)鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率，采用輪盤賭方法在所述 多個(gè)鄰居元胞中確定所述標(biāo)記點(diǎn)元胞的轉(zhuǎn)化元胞;其中，所述轉(zhuǎn)化元胞為與所述標(biāo)記點(diǎn)元 胞相鄰的下一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)元胞。
[0033] 優(yōu)選的，所述鄰居元胞選擇模塊，包括：
[0034] 元胞初選單元，用于以所述標(biāo)記點(diǎn)元胞的位置為基準(zhǔn)，選取距所述標(biāo)記點(diǎn)元胞第 一預(yù)定搜索長度的元胞；
[0035] 第一判斷單元，用于判斷所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞是否允許桿 塔架設(shè);若允許，則觸發(fā)第二判斷單元；
[0036] 所述第二判斷單元，用于判斷所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞是否即 不是桿塔設(shè)立點(diǎn)元胞也不是線路走廊穿越元胞;若所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的 元胞即不是桿塔設(shè)立點(diǎn)元胞也不是線路走廊穿越元胞，則觸發(fā)第三判斷單元；
[0037] 所述第三判斷單元，用于判斷目前線路是否與原有線路有重合;若當(dāng)前線路與原 有線路沒有重合，則判定所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞為鄰居元胞。
[0038] 優(yōu)選的，若所述第一判斷單元判斷所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞不 允許桿塔架設(shè)，若所述第二判斷單元判斷所述距標(biāo)記點(diǎn)元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞是桿 塔設(shè)立點(diǎn)元胞和/或線路走廊穿越元胞，或者，若所述第三判斷單元判斷目前線路與原有線 路有重合，則重新觸發(fā)所述元胞初選單元，并將所述第一預(yù)定搜索長度按預(yù)定閾值縮小，直 至成功選擇鄰居元胞。
[0039]優(yōu)選的，所述成本控制系數(shù)計(jì)算模塊，包括：
[0040] 成本值計(jì)算單元，用于根據(jù)層次分析法計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的成本值；
[0041] 成本控制系數(shù)計(jì)算單元，用于根據(jù)多個(gè)鄰居元胞的成本值計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的成 本控制系數(shù)。
[0042]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)換概率計(jì)算模塊包括：
[0043]初始轉(zhuǎn)換概率計(jì)算單元，用于根據(jù)所述成本控制系數(shù)和成本控制強(qiáng)度，所述方向 控制系數(shù)和方向控制強(qiáng)度，所述信息素控制系數(shù)和信息素控制強(qiáng)度，確定每個(gè)鄰居元胞的 初始轉(zhuǎn)換概率；
[0044]歸一化處理單元，用于對(duì)每個(gè)鄰居元胞的初始轉(zhuǎn)換概率進(jìn)行歸一化處理，生成每 個(gè)鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率。
[0045] 通過以上方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種輸電線路路徑自動(dòng)選擇方法及元胞 自動(dòng)機(jī)模型，包括:通過GIS對(duì)地理信息處理生成柵格數(shù)據(jù)，在所述柵格數(shù)據(jù)中選擇標(biāo)記點(diǎn) 元胞，在所述標(biāo)記點(diǎn)元胞的預(yù)設(shè)搜索長度內(nèi)，選擇滿足預(yù)定規(guī)則的多個(gè)元胞作為鄰居元胞； 其中，所述標(biāo)記點(diǎn)元胞為確定輸電線路位置的元胞;根據(jù)局部成本最優(yōu)機(jī)制計(jì)算多個(gè)鄰居 元胞的成本控制系數(shù)，根據(jù)全局方向控制機(jī)制計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的方向控制系數(shù)，根據(jù)蟻 群算法信息素機(jī)制計(jì)算多個(gè)鄰居元胞的信息素控制系數(shù);根據(jù)所述成本控制系數(shù)、所述方 向控制系數(shù)和所述信息素控制系數(shù)，計(jì)算