輸電線路路徑自動選擇方法及元胞自動機模型的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸電線路路徑選擇技術領域，更具體地說，涉及一種輸電線路路徑自 動選擇方法及元胞自動機模型。
【背景技術】
[0002] 輸電線路路徑選擇是電力線路工程設計中的重要組成部分，是一項投資大、要求 高的復雜系統(tǒng)工程。它不僅要考慮地形、地質、水文等自然條件，同時要顧及施工難度、工程 投資及線路運行對沿線環(huán)境的影響。尤其是地貌復雜區(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時費力，而且很難找到滿足系統(tǒng)需求的最經濟的路徑。輸電線路路 徑設計需要獲取和處理大量的各種類型的空間信息，并對路徑評選中涉及的多種因素進行 量化，以便對多個待選方案進行定量的分析比較和進行路徑的優(yōu)化。遠距離高壓輸電線路 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)災難、計算時間長和收斂性差等 問題。這使得輸電線路的路徑優(yōu)化問題變得非常復雜。
[0003] 因此，如何克服人工進行輸電線路路徑設計時需考慮的信息復雜困難，工作量大 的問題，是現(xiàn)在需要解決的。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種輸電線路路徑自動選擇方法及元胞自動機模型，以克 服人工進行輸電線路路徑設計時需考慮的信息復雜困難，工作量大的問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案：
[0006] -種輸電線路路徑自動選擇方法，包括：
[0007] 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)中選擇標記點元胞，在所 述標記點元胞的預設搜索長度內，選擇滿足預定規(guī)則的多個元胞作為鄰居元胞;其中，所述 標記點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)；
[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)，計算多個鄰 居元胞的轉換概率；
[0010] 根據(jù)多個鄰居元胞的轉換概率，采用輪盤賭方法在所述多個鄰居元胞中確定所述 標記點元胞的轉化元胞;其中，所述轉化元胞為與所述標記點元胞相鄰的下一個標記點元 胞。
[0011]優(yōu)選的，在所述標記點元胞的預設搜索長度內，選擇滿足預定規(guī)則的多個元胞作 為鄰居元胞，包括：
[0012]步驟一：以所述標記點元胞的位置為基準，選取距所述標記點元胞第一預定搜索 長度的元胞；
[0013] 步驟二:判斷所述距標記點元胞第一預定搜索長度的元胞是否允許桿塔架設;若 允許，則判斷所述距標記點元胞第一預定搜索長度的元胞是否即不是桿塔設立點元胞也不 是線路走廊穿越元胞；
[0014] 若所述距標記點元胞第一預定搜索長度的元胞即不是桿塔設立點元胞也不是線 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] 若當前線路與原有線路沒有重合，則判定所述距標記點元胞第一預定搜索長度的 元胞為鄰居元胞。
[0016] 優(yōu)選的，若所述距標記點元胞第一預定搜索長度的元胞不允許桿塔架設，
[0017] 若所述距標記點元胞第一預定搜索長度的元胞是桿塔設立點元胞和/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，則將所述第一預定搜索長度按預定閾值縮小，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)機制計算多個鄰居元胞的成本控制系數(shù)，包括：
[0020] 根據(jù)層次分析法計算多個鄰居元胞的成本值；
[0021] 根據(jù)多個鄰居元胞的成本值計算多個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)，計算 多個鄰居元胞的轉換概率，包括：
[0023] 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換概率，并對每個鄰居 元胞的初始轉換概率進行歸一化處理，生成每個鄰居元胞的轉換概率。
[0024] 一種元胞自動機模型，包括：
[0025]數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收GIS對地理信息處理后生成的柵格數(shù)據(jù)；
[0026] 標記點元胞選擇模塊，用于在所述柵格數(shù)據(jù)中選擇標記點元胞；
[0027] 鄰居元胞選擇模塊，用于在所述標記點元胞的預設搜索長度內，選擇滿足預定規(guī) 則的多個元胞作為鄰居元胞;其中，所述標記點元胞為確定輸電線路位置的元胞；
[0028] 成本控制系數(shù)計算模塊，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)；
[0029]方向控制系數(shù)計算模塊，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)；
[0030] 信息素控制系數(shù)計算模塊，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)；
[0031] 轉換概率計算模塊，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)，計算多個鄰居元胞的轉換概率；
[0032] 轉化元胞確定模塊，用于根據(jù)多個鄰居元胞的轉換概率，采用輪盤賭方法在所述 多個鄰居元胞中確定所述標記點元胞的轉化元胞;其中，所述轉化元胞為與所述標記點元 胞相鄰的下一個標記點元胞。
[0033] 優(yōu)選的，所述鄰居元胞選擇模塊，包括：
[0034] 元胞初選單元，用于以所述標記點元胞的位置為基準，選取距所述標記點元胞第 一預定搜索長度的元胞；
[0035] 第一判斷單元，用于判斷所述距標記點元胞第一預定搜索長度的元胞是否允許桿 塔架設;若允許，則觸發(fā)第二判斷單元；
[0036] 所述第二判斷單元，用于判斷所述距標記點元胞第一預定搜索長度的元胞是否即 不是桿塔設立點元胞也不是線路走廊穿越元胞;若所述距標記點元胞第一預定搜索長度的 元胞即不是桿塔設立點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;若當前線路與原 有線路沒有重合，則判定所述距標記點元胞第一預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記點元胞第一預定搜索長度的元胞不 允許桿塔架設，若所述第二判斷單元判斷所述距標記點元胞第一預定搜索長度的元胞是桿 塔設立點元胞和/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，并將所述第一預定搜索長度按預定閾值縮小，直 至成功選擇鄰居元胞。
[0039]優(yōu)選的，所述成本控制系數(shù)計算模塊，包括：
[0040] 成本值計算單元，用于根據(jù)層次分析法計算多個鄰居元胞的成本值；
[0041] 成本控制系數(shù)計算單元，用于根據(jù)多個鄰居元胞的成本值計算多個鄰居元胞的成 本控制系數(shù)。
[0042]優(yōu)選的，所述轉換概率計算模塊包括：
[0043]初始轉換概率計算單元，用于根據(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 初始轉換概率；
[0044]歸一化處理單元，用于對每個鄰居元胞的初始轉換概率進行歸一化處理，生成每 個鄰居元胞的轉換概率。
[0045] 通過以上方案可知，本發(fā)明實施例提供的一種輸電線路路徑自動選擇方法及元胞 自動機模型，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)中選擇標記點 元胞，在所述標記點元胞的預設搜索長度內，選擇滿足預定規(guī)則的多個元胞作為鄰居元胞； 其中，所述標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