[发明专利]一种基于CA算法的输电线路路径评价方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于CA算法的输电线路路径评价方法及系统，所述方法包括：S10、通过GIS软件读取地图信息，划分地图栅格，每个栅格代表一个元胞，并将矢量数据转换为栅格数据；S20、将影响选线结果的限制性地理信息数据类型以及各类型数据的数据结构进行存储，构建限制性地理信息数据库；S30、根据限制性地理信息数据库对划分后的栅格进行评价；S40、根据评价结果构建元胞自动机模型，迭代运行得到路径规划路线，将获得路径规划结果在地图上输出路径轨迹；本发明以元胞自动机模型为基础，将规划区域地理信息按栅格划分元胞，根据限制性地理信息数据及输电线路路径规划要求，在路径规划过程中按照元胞属性，对限制性地理信息数据做出避让、跨越、通过等选择。

技术领域

本发明属于输电线路的技术领域，具体涉及一种基于CA算法的输电线路路径评价方法及系统。

背景技术

输电线路路径选择的目的，是在起点和终点之间选出一条经济合理、运行安全、施工方便、符合国家方针政策的线路路径，随着电力系统的发展，输电线路路径选择的要求也在不断提高，不仅要减少建设费用和投资成本，还要顾及施工难度及线路运行对沿线环境的影响，因此，输电线路路径选择成为了一个涉及工程、环境、经济等诸方面的空间多目标决策问题。

架空线路的路径选择除了需要统筹技术要求、施工难度、运维难度、交通条件、运行工况、路径长度等因素外，还要与城市及用地总体规划相匹配，随着社会发展及城市化程度不断提高，土地供应紧张的矛盾也越发突出，以上因素均在一定程度上压缩了输电线路走廊的布置空间，路径走廊带的划分也越来越困难，工作越来越繁琐。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于CA算法的输电线路路径评价方法及系统，能够根据限制性地理信息数据及输电线路路径规划要求，在路径规划过程中按照元胞属性，对限制性地理信息数据做出避让、跨越、通过等选择。

为了解决上述技术问题，根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种基于CA算法的输电线路路径评价方法，包括：S10、通过GIS软件读取地图信息，划分地图栅格，每个栅格代表一个元胞，并将矢量数据转换为栅格数据；S20、将影响选线结果的限制性地理信息数据类型以及各类型数据的数据结构进行存储，构建限制性地理信息数据库；S30、根据限制性地理信息数据库对划分后的栅格进行评价；S40、根据评价结果构建元胞自动机模型，迭代运行得到路径规划路线，将获得路径规划结果在地图上输出路径轨迹。

进一步地，所述构建元胞自动机模型的定义如下：

CA＝(Ω，N，S，F) (1)

式(1)中，CA是元胞自动机；Ω是离散的元胞空间；N表示元胞的邻域；S代表元胞的状态空间，即任一时刻元胞处在的状态集合；F表示元胞状态演变的局部规则，即按照前一时刻元胞的相邻状态组合来确定当前时刻状态值的函数；

假设元胞处于离散位置i和离散时间t，元胞的状态集合表示为：

式(2)中，为由元胞i和离散时间t定义的第n种状态向量，n为元胞状态的个数；

在t+1时刻，元胞i第n种状态的更新规则表示为：

式(3)中，M为元胞i的领域元胞个数；Δ表示领域；α_i+Δ1(t)、α_i+ΔM(t)分别为元胞i的领域内第1个元胞和第M个元胞的状态；表示元胞i第n种状态的局部更新规则。

进一步地，所述根据限制性地理信息数据库对划分后的栅格进行评价之前，包括：根据输电线路路径规划原则，结合模糊层次分析法构建了智能选线评价体系；所述智能选线评价体系的总目标层为元胞成本值，第一基准层划分为基础工程、杆塔工程、架线工程和其他工程，第二个基准层设置为具体地理信息因素。