一种基于GIS的中压线路自动规划方法技术

本发明专利技术涉及一种基于GIS的中压线路自动规划方法，包括以下步骤：步骤S1:基于GIS地理信息系统进行GIS地图网格化处理；步骤S2:综合考虑中压线路路径的各项因素，构建中压线路路径最小开销模型；步骤S3:基于网格化处理后的GIS地图，根据建立的最小开销模型，进行线路最优路径自动搜索，得到最优规划路径。本发明专利技术能够在综合考虑各项因素前提下，实现快速地、自动规划中压线路最优路径。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GIS的中压线路自动规划方法
本专利技术涉及电网规划领域，具体涉及一种基于GIS的中压线路自动规划方法。
技术介绍
电力行业作为一种先进生产力的基础产业，对促进国民经济发展和社会进步起着重要作用。建设安全可靠的电网，保障国家能源安全，为国民经济提供可靠、优质的电能供应，是电力工业服务于国家建设的重要使命。在电力工程建设中，中压线路工程是电网建设的主体工程之一。作为电力传输通道，中压线路路径的优化设计是建设合理电网网架的基础。中压线路路径设计的主要工作内容是综合考虑各种限制条件，在两点之间寻求多个合理的线路路径布置方案，并最终根据优化原则选择最优的中压线路路径方案。传统的中压线路设计可分为三个步骤：室内图纸拟定线路路径、野外实地勘察和最终路径方案确定。具体地说，设计人员首先在地图上画出若干条可行的线路路径，并记录其坐标位置；接着实地勘察，记录路径经过区域的障碍物等重要信息；最后将障碍物等重要信息等绘制在地图上，再重新选线。如此反复几次即可确定最终的路径方案。传统的路径设计很大程度上依赖设计人员的经验，存在设计周期长、劳动强度大等缺点。而且在实际工作中，设计人员所使用的地图往往年代较为久远，这种时间上的不一致性导致地图很难反映出当前实际的空间地理状况，造成错误的中压线路路径设计，延长设计周期。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于GIS的中压线路自动规划方法，能够在综合考虑各项因素前提下，实现快速地、自动规划中压线路最优路径。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于GIS的中压线路自动规划方法，包括以下步骤：步骤S1：基于GIS地理信息系统进行GIS地图网格化处理；步骤S2:综合考虑中压线路路径的各项因素，构建中压线路路径最小开销模型；步骤S3:基于网格化处理后的GIS地图，根据建立的最小开销模型，进行线路最优路径自动搜索，得到最优规划路径。进一步的，所述因素包括环境因素、区域供电环境因素、路径长度和转角个数。进一步的，所述中压线路路径最小开销模型具体如下：（1）式中fij为相邻单元格有向路径权重，wi和wj为单元格的环境因素权重，c1和c2为惩罚系数，δi和δj为区域供电环境因素权重，其中wi和wj、δi和δj通为预设值；L表示相邻单元格之间有向路径的长度，N表示由当前单元格到相邻下一单元格时是否出现拐角。进一步的，所述步骤S3具体为：步骤S31:确定路径的起点A0和终点Z，后续变化的路径起点标记为Aij，并记录路径参数;步骤S32:计算该路径的综合指标评价参数；步骤S33:重复步骤S31-S32，直到得到整个网络路径的综合指标评价参数;步骤S34:通过最小隶属度原则，对比所有路径的综合评价指标Sk，当综合评价指标最小时，这该线路为最优规划路径。进一步的，所述路径参数包括路径长度L、路径拐角N、路径曲折次数a、该区域的环境因素权重、区域供电环境因素权重。进一步的，所述综合指标评价参数计算具体如下：（2）式中Sk为第k条路径的综合评价指标，a为路径曲折次数，fij相邻单元格有向路径权重。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术能够在综合考虑各项因素前提下，实现快速地、自动规划中压线路最优路径。附图说明图1是本专利技术方法流程图；图2是本专利技术一实施例中网格标号示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。请参照图1，本专利技术提供一种基于GIS的中压线路自动规划方法，包括以下步骤：步骤S1：基于GIS地理信息系统进行GIS地图网格化处理；在本实施例中，对GIS地图网格化处理，将某区域按m×n网格划分形成mn个单元格，并对其进行编号，如图2所示步骤S2:综合考虑中压线路路径的环境因素、区域供电环境因素、路径长度和转角个数，构建中压线路路径最小开销模型；在本实施例中，所述中压线路路径最小开销模型具体如下：（1）式中fij为相邻单元格有向路径权重，wi和wj为单元格的环境因素权重，c1和c2为惩罚系数，δi和δj为区域供电环境因素权重，其中wi和wj、δi和δj通为预设值；L表示相邻单元格之间有向路径的长度，N表示由当前单元格到相邻下一单元格时是否出现拐角。优选的在本实施例中，根据有向路径连通规则，L值为１或；N值为1或0。步骤S3:基于网格化处理后的GIS地图，根据建立的最小开销模型，进行线路最优路径自动搜索，得到最优规划路径。在本实施例中，所述步骤S3具体为：步骤S31:确定路径的起点A0和终点Z，后续变化的路径起点标记为Aij，并记录路径参数;在本实施中，路径参数包括路径长度L、路径拐角N、路径曲折次数a、该区域的环境因素权重、区域供电环境因素权重步骤S32:计算该路径的综合指标评价参数；线路路径设计中选择路径权重、区域供电环境因素权重、环境因素权重、路径曲折系数、拐角个数作为评价指标。一般地，路径权重越小、曲折系数越小、环境因素权重值越小、供电环境因素权重越小、拐角个数越少，表示线路综合造价越低，安全性更好。路径综合评价指标，评价指标值越小，则路径越优。计算公式如下：（2）式中Sk为第k条路径的综合评价指标，a为路径曲折次数，fij相邻单元格有向路径权重，具体详见公式（1）。步骤S33:重复步骤S31-S32，直到得到整个网络路径的综合指标评价参数;步骤S34:通过最小隶属度原则，对比所有路径的综合评价指标Sk，当综合评价指标最小时，这该线路为最优规划路径。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GIS的中压线路自动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1:基于GIS地理信息系统进行GIS地图网格化处理；/n步骤S2:综合考虑中压线路路径的各项因素，构建中压线路路径最小开销模型；/n步骤S3:基于网格化处理后的GIS地图，根据建立的最小开销模型，进行线路最优路径自动搜索，得到最优规划路径。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS的中压线路自动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1:基于GIS地理信息系统进行GIS地图网格化处理；
步骤S2:综合考虑中压线路路径的各项因素，构建中压线路路径最小开销模型；
步骤S3:基于网格化处理后的GIS地图，根据建立的最小开销模型，进行线路最优路径自动搜索，得到最优规划路径。


2.根据权利要求1所述的基于GIS的中压线路自动规划方法，其特征在于：所述因素包括环境因素、区域供电环境因素、路径长度和转角个数。


3.根据权利要求1所述的基于GIS的中压线路自动规划方法，其特征在于，所述中压线路路径最小开销模型具体如下：

（1）
式中fij为相邻单元格有向路径权重，wi和wj为单元格的环境因素权重，c1和c2为惩罚系数，δi和δj为区域供电环境因素权重，其中wi和wj、δi和δj通为预设值；L表示相邻单元格之间有向路径的长度，N表示由当前单元格到相邻下一单元格时是否出现拐角。...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶祥满，黄达洋，林祖柽，吴龙伟，
申请(专利权)人：福建永福电力设计股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35