基于道路邻接关系的降雨滑坡路径分析方法及装置与流程

本发明涉及空间网络分析及路径优化，具体涉及基于道路邻接关系的降雨滑坡路径分析方法及装置。

背景技术：

1、在突发灾害事件（如滑坡、泥石流等）中，高效、安全地完成人员转移疏散是减少人员伤亡的关键措施。而城市路网作为人员转移的核心承载体，其通行状态在灾害影响下往往会发生动态变化，例如部分路段可能因积水、塌方或交通管制而中断，这种随机性和动态性对传统路径规划方法构成了严峻挑战。

2、相关技术中，人员疏散路径规划技术主要面临以下问题：现有路径规划方法对路网动态变化适应不足。传统的路径规划多基于静态路网拓扑结构，预设固定的疏散责任区或路径方案。然而在灾害场景下，路网结构会因路段阻断、单向通行等动态变化而实时改变。若继续按固定路线引导疏散，极易导致人员折返、绕行延误甚至陷入危险，疏散成功率大幅降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于道路邻接关系的降雨滑坡路径分析方法及装置，以解决在灾害动态影响下，无法快速生成规避危险路段的安全转移路径的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种基于道路邻接关系的降雨滑坡路径分析方法，该方法包括获取目标区域的路网数据，并对所述路网数据进行预处理，所述路网数据由若干路网单元组成；

3、基于空间拓扑判定规则，自动识别每一路网单元在空间上邻接的其他路网单元，生成并存储各所述路网单元对应的邻接关系信息；

4、将所述邻接关系信息与对应的路网单元进行关联，构建带有邻接属性信息的数字化路网模型；

5、获取影响路网通行的灾害影响范围数据，根据灾害影响范围数据确定所述路网中的不可通行路段信息；

6、基于所述数字化路网模型及所述不可通行路段信息，执行网络路径搜索，生成从起点区域至终点区域的至少一条转移路径。

7、基于空间拓扑判定规则自动识别路网单元的邻接关系并构建数字化路网模型，提升了路网数据处理的自动化程度与拓扑精度，避免了人工逐一标定邻接单元所带来的效率低下与错漏风险，通过将邻接属性信息与路网单元关联，使路网模型具备结构化语义表达能力，能够在后续分析中快速响应局部路网变更而无需重复构建底层拓扑，融合灾害影响范围数据动态标定不可通行路段，并结合邻接关系驱动的网络路径搜索，使转移路径生成过程能够实时规避受阻单元，同时利用邻接传递性在剩余可行路网中高效枚举可选路径，有效平衡了路径最优性与计算开销，实现了在应急疏散与灾害响应场景中，缩短路径规划响应时间，提升路网韧性评估的准确性，并支持多起点、多终点条件下的路径集生成，为灾害条件下的决策指挥提供可靠、可追溯的路网通行能力支撑。

8、在一种可选的实施方式中，所述基于空间拓扑判定规则，自动识别每一路网单元在空间上邻接的其他路网单元，包括：

9、遍历所述路网数据中的每一路网单元；

10、以当前路网单元的几何范围为查询条件，对全部路网单元执行空间相交查询；

11、将查询结果中除自身以外的所有路网单元判定为与当前路网单元邻接的路网单元。

12、基于空间拓扑判定规则自动识别路网单元的邻接关系并构建数字化路网模型，提升了路网数据处理的自动化程度与拓扑精度，避免了人工逐一标定邻接单元所带来的效率低下与错漏风险，通过将邻接属性信息与路网单元关联，使路网模型具备结构化语义表达能力，能够在后续分析中快速响应局部路网变更而无需重复构建底层拓扑，融合灾害影响范围数据动态标定不可通行路段，并结合邻接关系驱动的网络路径搜索，使转移路径生成过程能够实时规避受阻单元，同时利用邻接传递性在剩余可行路网中高效枚举可选路径，有效平衡了路径最优性与计算开销，实现了在应急疏散与灾害响应场景中，缩短路径规划响应时间，提升路网韧性评估的准确性，并支持多起点、多终点条件下的路径集生成，为灾害条件下的决策指挥提供可靠、可追溯的路网通行能力支撑。

13、在一种可选的实施方式中，所述生成并存储各所述路网单元对应的邻接关系信息，包括：

14、提取每一路网单元所对应的邻接路网单元的唯一标识符；

15、将所述唯一标识符按预设的分隔符拼接为邻接标识符列表；

16、以结构化数据形式存储至所述路网单元的属性记录中。

17、通过将邻接单元的标识符提取并拼接为列表字符串，实现了邻接关系数据的轻量化存储，避免了为存储拓扑关系而单独构建复杂的关系型数据表或图数据库，从而大幅降低了数据存储开销和维护复杂度，以预设分隔符拼接的列表格式既保持了数据的高度可读性，又支持通过简单的字符串拆分操作快速还原邻接单元集合，使得后续路径搜索或拓扑分析时无需重新执行空间相交查询，直接读取属性记录即可获得全部邻接信息，显著减少了重复计算带来的时间消耗，将邻接信息作为属性字段与路网单元固化关联，确保了路网模型在数据导出、备份或跨系统迁移过程中邻接关系不丢失、不失真，增强了数字化路网模型的独立性和可移植性，为灾害场景下快速加载路网拓扑并执行应急路径规划提供了高效的数据支撑。

18、在一种可选的实施方式中，所述构建带有邻接属性信息的数字化路网模型，包括：

19、以任一路网单元为节点、以其对应的邻接关系信息为边连接依据，构建路网拓扑图模型；

20、所述路网拓扑图模型中每一节点关联存储有该节点对应的路网单元的几何信息及邻接节点列表。

21、通过将路网单元抽象为图节点、邻接关系抽象为图边，构建了标准化的路网拓扑图模型，使复杂的空间路网问题转化为经典的图论可计算问题，从而能够直接复用dijkstra、a*等成熟路径搜索算法，显著降低了灾害应急场景下路径规划算法的适配与开发成本，节点关联存储几何信息与邻接节点列表的设计，使得在路径搜索过程中无需反复访问原始路网数据或执行空间查询即可同时获取位置坐标和连接关系，大幅减少了i/o开销和实时计算量，提升了搜索效率，图模型的数据结构天然支持节点和边的动态增删操作，当灾害影响范围数据更新导致某些路段不可通行时，只需在图中标记或移除对应边即可快速更新路网状态，无需重建整个模型，增强了系统对动态灾害信息的响应灵活性，为生成从起点区域至终点区域的可靠转移路径提供了高效、可扩展的计算底座。

22、在一种可选的实施方式中，所述根据灾害影响范围数据确定所述路网中的不可通行路段信息，包括：

23、将所述灾害影响范围数据与所述路网数据进行空间叠加分析，判定落入所述灾害影响范围之内的路网单元为不可通行路段；

24、所述灾害影响范围数据为灾害事件发生后的空间分布边界数据或影响强度栅格数据经二值化处理后得到的范围数据。

25、通过空间叠加分析自动判定不可通行路段，将灾害影响范围的空间数据与路网单元几何数据直接进行自动比对，避免了人工目视判读或经验估算所导致的误判和漏判，显著提升了不可通行路段识别的客观性与准确性，采用灾害分布边界数据和二值化栅格数据的输入格式，能够灵活适配不同来源、不同精度的灾害监测数据（如卫星影像解译的洪水边界、气象模型输出的风场范围等），拓宽了适用场景和数据兼容性，以路网单元为最小判定粒度，使得判定结果能够直接与数字化路网模型中存储的邻接属性信息和几何信息无缝衔接，无需额外数据转换即可将不可通行属性快速映射到拓扑图模型的对应边或节点上，为后续网络路径搜索提供实时更新的通行约束条件，确保生成的转移路径有效规避实际受灾区域，提升应急决策的可靠性与安全性。

26、在一种可选的实施方式中，执行网络路径搜索，生成从起点区域至终点区域的至少一条转移路径，包括：

27、将所述不可通行路段对应的路网单元从所述数字化路网模型中标记为禁止通行或临时移除；

28、以所述标记或移除后的路网模型为基础，采用最短路径搜索算法计算从起点区域至终点区域的总阻抗最小的路径；

29、所述总阻抗基于路径长度、通行时间、安全系数中的至少一项计算得到。

30、通过将不可通行路段标记或临时移除，使路网模型能够动态响应灾害影响范围的变化，无需重新构建完整的路网拓扑即可实现通行约束的即时生效，显著提高了灾害场景下路网模型更新的灵活性和响应效率，以标记方式保留不可通行单元而非物理删除，使得原始路网数据得以完整保存，便于灾害影响解除后快速恢复通行状态，同时支持多次灾害场景模拟的反复标记与重置操作，采用基于路径长度、通行时间、安全系数等多因素加权计算的总阻抗作为路径优化目标，突破了传统最短路径仅依赖距离单一指标的局限，能够在应急转移场景中综合权衡通行效率与人员安全，例如在洪灾中选择通行时间短且高程安全的绕行路线而非单纯距离最短的涉水路段，结合已建立的拓扑图模型和邻接关系信息，能够直接在图上进行高效搜索，确保在数万级路网单元规模下仍能快速生成可行的转移路径，为灾害应急指挥提供及时、可靠、多目标优化的路径决策支持。

31、在一种可选的实施方式中，所述目标区域为降雨滑坡灾害影响区域，所述起点区域为所述降雨滑坡灾害影响区域内的危险区或人员集结区，所述终点区域为所述降雨滑坡灾害影响区域外的安全集结点或避难场所；所述灾害影响范围数据为基于遥感影像解译、地质数据或实时监测数据得到的滑坡范围图。

32、通过明确起点为危险区或人员集结区、终点为外部安全集结点，使路径规划目标与真实救灾流程完全对齐，生成的转移路径能够直接用于指导受灾群众的科学疏散和救援力量的安全投送，避免盲目转移带来的二次受灾风险，以遥感影像解译、地质数据或实时监测数据作为滑坡范围图的来源，使不可通行路段的判定建立在多源异构数据融合基础之上，充分兼顾了灾害范围识别的时效性与准确性，遥感数据保障大范围快速覆盖、地质数据保障局部精细刻画、实时监测保障动态更新能力，能够适应不同应急阶段（灾前预判、灾中响应、灾后评估）的数据获取条件，将起点限定于灾害影响区域内部、终点限定于外部，使得路径搜索天然具备由险向安的定向疏散特征，结合多因素加权的总阻抗模型，能够有效规避滑坡影响范围动态扩展带来的次生风险，为地质灾害应急指挥提供具有明确空间指向性和灾种针对性的高可靠性路径决策依据。

33、第二方面，本发明提供了一种基于道路邻接关系的降雨滑坡路径分析装置，该装置包括获取模块，用于获取目标区域的路网数据，并对所述路网数据进行预处理；

34、识别模块，用于基于空间拓扑判定规则，自动识别每一路网单元在空间上邻接的其他路网单元，生成并存储各所述路网单元对应的邻接关系信息；

35、关联模块，用于将所述邻接关系信息与对应的路网单元进行关联，构建带有邻接属性信息的数字化路网模型；

36、确定模块，用于获取影响路网通行的灾害影响范围数据，根据灾害影响范围数据确定所述路网中的不可通行路段信息；

37、搜索模块，用于基于所述数字化路网模型及所述不可通行路段信息，执行网络路径搜索，生成从起点区域至终点区域的至少一条转移路径。

38、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的基于道路邻接关系的降雨滑坡路径分析方法。

39、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的基于道路邻接关系的降雨滑坡路径分析方法。