搜索最短覓食路徑的目的。
[0119]元胞自動機路徑搜索模式與單只螞蟻覓食過程相同，是由起點開始向多方向的路 徑自由搜索，搜索時對地圖環(huán)境的認(rèn)識需要一個從混沌到有序的過程。蟻群算法對元胞自 動機模型進行的優(yōu)化，可以使每次搜索都受到上一次優(yōu)質(zhì)搜索結(jié)果的影響，將獨立的多次 搜索關(guān)聯(lián)成整體搜索，對地圖信息的認(rèn)識和捕捉更加明確。運用路徑選擇模型在空間上搜 索出可行解，然后用搜索出的可行解更新模型參數(shù)，使模型趨向于在高質(zhì)量的解空間中搜 索新的解。引入蟻群算法中的信息素機制，目的在于使每次搜索向著更加有助于最佳路徑 的方向發(fā)展，可以有效提高求解效率和求解精度。同時設(shè)定信息素?fù)]發(fā)系數(shù)，避免多次搜索 積累信息素濃度過高所產(chǎn)生的早熟收斂。
[0120] 具體設(shè)置為，在元胞轉(zhuǎn)化概率中設(shè)置信息素控制系數(shù)m，建立信息素濃度矩陣，每 個位置元胞都有與之相對應(yīng)的信息素濃度為mxy(xy代表該位置元胞的坐標(biāo)）。初始各元胞信 息素相同，采用信息素更新機制，首先設(shè)定一定次數(shù)為一組，進行分組搜索，在每一組組成 功搜索后，增加線路上元胞信息素濃度A m，
[0121] c 、 ,5 )
[0122] 式中w為線路總成本。
[0123] 設(shè)定信息素?fù)]發(fā)系數(shù)，新信息素矩陣中信息素(x，y)位置元胞信息素濃度為n/xy，
[0124] m'Xy= (1_σ) (mxy+Δ m) (6)
[0125]式中〇為信息素?fù)]發(fā)系數(shù)，(0,1)。
[0126]然后利用更新后的信息素濃度矩陣，進行下一組搜索。在搜索過程中，信息素控制 系數(shù)大，元胞轉(zhuǎn)化概率會相應(yīng)提高。
[0127] S103、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)，計算多 個鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率；
[0128] 其中，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)，計算多 個鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率，包括：
[0129] 根據(jù)所述成本控制系數(shù)和成本控制強度，所述方向控制系數(shù)和方向控制強度，所 述信息素控制系數(shù)和信息素控制強度，確定每個鄰居元胞的初始轉(zhuǎn)換概率，并對每個鄰居 元胞的初始轉(zhuǎn)換概率進行歸一化處理，生成每個鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率。
[0130] 元胞轉(zhuǎn)化概率指地圖上元胞隨機轉(zhuǎn)化為線路上標(biāo)記點元胞的概率，在確定輸電線 路路徑過程中，由于上述局部成本、方向控制、信息素控制在不同條件下對于元胞轉(zhuǎn)化的影 響程度不同，所以本實施例中的元胞轉(zhuǎn)化概率不是單一的三個參數(shù)的合成，而是設(shè)置了三 個參數(shù)的控制強度。
[0131 ]設(shè)定元胞的轉(zhuǎn)化概率為p (X，y )，方向控制系數(shù)a、成本控制系數(shù)b、信息素控制系數(shù) m的控制強度分別為α、β、γ。鄰居元胞轉(zhuǎn)化概率：
[0132]
[0133] 式中x，y表示元胞的位置坐標(biāo)。
[0134] 輸電線路路徑的唯一性，使得在確定每一個標(biāo)記點元胞時，只能選擇鄰居元胞中 的一個進行轉(zhuǎn)化，所以在計算轉(zhuǎn)化概率的過程中需要進行歸一化處里，處理后的元胞轉(zhuǎn)化 概率：
[0135]
[0136] 式中psum表示t時刻所有鄰居元胞轉(zhuǎn)化概率之和。
[0137] S104、根據(jù)多個鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率，采用輪盤賭方法在所述多個鄰居元胞中確 定所述標(biāo)記點元胞的轉(zhuǎn)化元胞;其中，所述轉(zhuǎn)化元胞為與所述標(biāo)記點元胞相鄰的下一個標(biāo) 記點元胞。
[0138] 具體的，在確定每個鄰居元胞的轉(zhuǎn)化概率Pt(X，y)之后，采用輪盤賭方法，隨機選 取鄰居元胞中的一個為下一轉(zhuǎn)化元胞。
[0139] 本發(fā)明實施例提供的一種輸電線路路徑自動選擇方法，包括:通過GIS對地理信息 處理生成柵格數(shù)據(jù)，在所述柵格數(shù)據(jù)中選擇標(biāo)記點元胞，在所述標(biāo)記點元胞的預(yù)設(shè)搜索長 度內(nèi)，選擇滿足預(yù)定規(guī)則的多個元胞作為鄰居元胞;其中，所述標(biāo)記點元胞為確定輸電線路 位置的元胞;根據(jù)局部成本最優(yōu)機制計算多個鄰居元胞的成本控制系數(shù)，根據(jù)全局方向控 制機制計算多個鄰居元胞的方向控制系數(shù)，根據(jù)蟻群算法信息素機制計算多個鄰居元胞的 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)，計算 多個鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率;根據(jù)多個鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率，采用輪盤賭方法在所述多個鄰 居元胞中確定所述標(biāo)記點元胞的轉(zhuǎn)化元胞;其中，所述轉(zhuǎn)化元胞為與所述標(biāo)記點元胞相鄰 的下一個標(biāo)記點元胞。
[0140] 可見，在本實施例中，在標(biāo)記點元胞搜索相鄰的鄰居元胞時，是在標(biāo)記點元胞的預(yù) 設(shè)搜索長度內(nèi)進行搜索，這種以大步長的搜索形式代替現(xiàn)有技術(shù)中相鄰連續(xù)變化的搜索形 式，減少了搜索次數(shù)，從而提高了搜索的速度;減少了數(shù)據(jù)儲存量和計算量，節(jié)約存儲空間； 且改進后的元胞自機模型更適合輸電線路路徑的實際情況，不會一味避開障礙，能夠做出 跨越障礙的動作，減少了路徑的曲折和轉(zhuǎn)角，符合經(jīng)濟性要求和實際現(xiàn)場情況，有效地減少 了搜索過程可能產(chǎn)生的交叉和迂回，有助于正確搜索到終點。
[0141] 并且GIS可以有效地管理、表達和處理靜態(tài)空間信息，對規(guī)劃區(qū)域復(fù)雜地理信息進 行分析處理，轉(zhuǎn)化為簡單柵格數(shù)據(jù);而改進元胞自動機模型有強大的模擬地理時空行為能 力，以GIS提供的處理后的地理信息，導(dǎo)入元胞自動模型進行搜索，將二者結(jié)合起來可以充 分發(fā)揮他們的優(yōu)勢，提高電網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)性和建設(shè)經(jīng)濟性。
[0142] 下面對本發(fā)明實施例提供的元胞自動機模型進行介紹，下文描述的元胞自動機模 型與上文描述的輸電線路路徑自動選擇方法可以相互參照。
[0143] 參見圖8，本發(fā)明實施例提供的一種元胞自動機模型，包括：
[0144] 數(shù)據(jù)接收模塊100,用于接收GIS對地理信息處理后生成的柵格數(shù)據(jù)；
[0145] 標(biāo)記點元胞選擇模塊200，用于在所述柵格數(shù)據(jù)中選擇標(biāo)記點元胞；
[0146] 鄰居元胞選擇模塊300,用于在所述標(biāo)記點元胞的預(yù)設(shè)搜索長度內(nèi)，選擇滿足預(yù)定 規(guī)則的多個元胞作為鄰居元胞;其中，所述標(biāo)記點元胞為確定輸電線路位置的元胞；
[0147] 成本控制系數(shù)計算模塊400,用于根據(jù)局部成本最優(yōu)機制計算多個鄰居元胞的成 本控制系數(shù)；
[0148] 方向控制系數(shù)計算模塊500,用于根據(jù)全局方向控制機制計算多個鄰居元胞的方 向控制系數(shù)；
[0149] 信息素控制系數(shù)計算模塊600,用于根據(jù)蟻群算法信息素機制計算多個鄰居元胞 的信息素控制系數(shù)；
[0150] 轉(zhuǎn)換概率計算模塊700,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)，計算多個鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率；
[0151]轉(zhuǎn)化元胞確定模塊800,用于根據(jù)多個鄰居元胞的轉(zhuǎn)換概率，采用輪盤賭方法在所 述多個鄰居元胞中確定所述標(biāo)記點元胞的轉(zhuǎn)化元胞;其中，所述轉(zhuǎn)化元胞為與所述標(biāo)記點 元胞相鄰的下一個標(biāo)記點元胞。
[0152 ]基于上述技術(shù)方案，所述鄰居元胞選擇模塊300，包括：
[0153] 元胞初選單元，用于以所述標(biāo)記點元胞的位置為基準(zhǔn)，選取距所述標(biāo)記點元胞第 一預(yù)定搜索長度的元胞；
[0154] 第一判斷單元，用于判斷所述距標(biāo)記點元胞第一預(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；
[0155] 所述第二判斷單元，用于判斷所述距標(biāo)記點元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞是否即 不是桿塔設(shè)立點元胞也不是線路走廊穿越元胞;若所述距標(biāo)記點元胞第一預(yù)定搜索長度的 元胞即不是桿塔設(shè)立點元胞也不是線路走廊穿越元
[0156]胞，則觸發(fā)第三判斷單元；
[0157] 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)記點元胞第一預(yù)定搜索長度的元胞為鄰居元胞。
[0158] 基于上述技術(shù)方案，若所述第一判斷單元判斷所述距標(biāo)記點元胞第一預(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)記點元胞第一預(yù)定搜索長度 的元胞是桿塔設(shè)立點元胞和/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。
[0159]