[发明专利]三维变电站虚拟场景的启发式智能寻径方法

摘要

一种三维变电站虚拟场景的启发式智能寻径方法，涉及变电站技术领域，所解决的是简化3D变电站巡检操作的技术问题。该方法先生成一个以起始点为根的单向搜索树，再从起始点开始，多方向逐点扩散，并对各个扩散点逐一检测，将有效的扩散点逐一放入单向搜索树，直至寻找到目标点，然后再根据单向搜索树，从目标点回溯至起始点，并将其回溯线路标记为最佳巡检路径，进而完成自动寻径。本发明提供的方法，适用于3D变电站巡检系统，能实现智能寻径。

主权项

1.一种三维变电站虚拟场景的启发式智能寻径方法，涉及三维变电站虚拟场景，所述三维变电站虚拟场景中包含有道路模型，及多个电气设备模型，其特征在于，该方法的具体步骤如下：1）在三维变电站虚拟场景中设定起始点及目标点，将起始点记为点Ps，目标点记为点Pe；2）设定N个扩散方向，并设定扩散步长为L，有N ≥ 4；3）生成一个以点Ps为根的单向搜索树Tr，建立一个初始为空的扩散点集合A，及两个初始为空的有序序列，其中的一个有序序列为第一节点序列Op，另一个有序序列为第二节点序列Cl；4）将点Ps放入第一节点序列Op；5）如果第一节点序列Op为空，则表明寻径失败，转至步骤14；6）取出第一节点序列Op中的第一个点，如果该点与目标点Pe重合，则将该点标记为目标点Pe，并转至步骤13，反之则将该点标记为点Pn，并将该点从第一节点序列Op移入第二节点序列Cl；7）以点Pn为起始点，以L为扩散长度，向设定的N个扩散方向射线式扩散，得到N个扩散点；8）将步骤7得到的N个扩散点归入扩散点集合A；9）从扩散点集合A中取一个扩散点，将其设定为当前扩散点，并将该扩散点从扩散点集合A中移除；10）如果当前扩散点未包含在第一节点序列Op及第二节点序列Cl中，且当前扩散点未被电气设备模型所包含，并落在道路模型上，则转至步骤11，反之则转至步骤12；11）将当前扩散点加入单向搜索树Tr，并将当前扩散点的父节点设置为点Pn，将当前扩散点加入第一节点序列Op；当前扩散点加入第一节点序列Op后，将第一节点序列Op中的各个点按照估价值从小至大的次序，由前至后依次排序，点的估价值计算公式为：f(P) = g(P) + h(P)；Dex = |Pe.x – P.x|；Dey = |Pe.y – P.y|；Dez = |Pe.z – P.z|；Dsx = |Ps.x – P.x|；Dsy = |Ps.y – P.y|；Dsz = |Ps.z – P.z|；式中，f(P)为估价点的估价值，Ps.x、Ps.y 、Ps.z为起始点Ps的三维坐标值，Pe.x、Pe.y 、Pe.z为目标点Pe的三维坐标值，P.x、P.y、P.z为估价点的三维坐标值；12）如果扩散点集合A非空，则转至步骤9，反之则转至步骤5；13）在单向搜索树Tr中，从目标点Pe回溯至起始点Ps，并将其回溯线路标记为最佳巡检路径；14）寻径结束。