[发明专利]一种采用C4.5决策树算法的电缆路径寻优方法

说明书

本发明提供了一种采用C4.5决策树算法的电缆路径寻优方法，包括以下步骤：S1：将实际的桥架布置图进行有向网络建模；S2：采用最短路径算法，对任意两点间的最短路径和最短路径的长度进行计算，路径的表现形式为具有一个起点和一个终点，起点和终点之间具有多个顶点，根据这个路径，起点到终点的边的长度和最短，即电缆敷设的长度最短；本发明可将诸多实际因素引入，使算法更适合实际的运用场景，提高单次敷设成功率和自动化程度，减少后期人工调整的工作量。

技术领域

本发明涉及电缆敷设路径设计技术，具体涉及一种采用C4.5决策树算法的电缆路径寻优方法。

背景技术

电缆敷设时需要设置专用材料进行支撑和保护，比如桥架、支架、钢管、槽盒以及电缆沟等，因此这些管路的走向也就决定了电缆可以敷设的通道。在实际工程中，电缆通道的安装位置受到现场条件的制约，无法随意布置，一般需先完成桥架、埋管以及电缆沟等设计。

在传统的电缆统计方法中，由人工逐一确定每根电缆的敷设路径并计算其长度，但是这种方式工作量大，效率低下，而且在网络较复杂时，人工确定的电缆路径较为随意，很难做到最优。引入计算机自动化设计进行电缆的统计目前是一种趋势，目前的算法设计中最经常采用的是最短路径算法。但是目前最短路径算法有以下局限性：

1、最短路径算法较为理想化，而实际的电缆敷设环境较为复杂。对于实际敷设中遇到的比如容积率、弯头数量、施工效率以及双重化设备电缆的不同路径等因素缺乏考虑。

2、最短路径算法的自动化程度依旧不够高，在实际使用中，在采用最短路径算法完成路径设计后，因为只考虑了距离一个维度，人工复核时结果中会有较多的不合理之处，所以还需要后期对不合理的地方进行手动调整，这个也会耗费大量的时间和精力。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种采用C4.5决策树算法的电缆路径寻优方法，本发明可将诸多实际因素引入，使算法更适合实际的运用场景，提高单次敷设成功率和自动化程度，减少后期人工调整的工作量。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种采用C4.5决策树算法的电缆路径寻优方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将实际的桥架布置图进行有向网络建模；

S2：采用最短路径算法，对任意两点间的最短路径和最短路径的长度进行计算，路径的表现形式为具有一个起点和一个终点，起点和终点之间具有多个顶点，根据这个路径，起点到终点的边的长度和最短，即电缆敷设的长度最短；

S3：利用决策树理论，采用C4.5决策树算法，对S2中得到的最短路径，引入影响路径选择的多个因素，对最短路径进行进一步处理，得到最优路径；

进一步的：所述有向网络建模，将桥架的三通及三通以上的连接段作为一个顶点，并按顺序编号，作为网络的顶点；两点之间若有实际桥架连接，则认为两点之间有边，边的属性有两个：权重和方向；边只指定了单个方向的，电缆走向只能按指定方向；边同时指定了正反向和反方向的，则认为边是双向的，即电缆走向是双向的。

进一步的：所述最短路径算法的具体步骤如下：

S2-1：将步骤S1中建立的有向网络进行命名，为第一名称，然后将该名称中所有的边的方向取反，并进行命名，为第二名称；设a、b为网络中某相邻两点，在第一名称网络中，如果ab边的方向为a→b，L_ab为ab两点间的实际长度，如果ab边的方向为b→a,则L_ab为正无穷大；