一种多约束分层校验的电力线路通道智能规划计算方法与流程

本发明涉及电路规划，具体涉及一种多约束分层校验的电力线路通道智能规划计算方法。

背景技术：

1、高压及超高压输电线路的前期选线属于电网工程勘察设计的重要环节，线路通道路径与工程建设范围、生态保护要求、拆迁协调范围及后续运维条件相关。

2、现有线路通道规划方式主要包括人工选线和自动路径规划两类。人工选线方式中，设计人员基于地理信息系统gis（geographic information system，地理信息系统）地图进行线路描绘，并通过设计手册、电子表格等载体记录线路长度、曲折系数、行政区域、生态保护区、村镇、矿产资源区及军事影响区等约束条件，在线路绘制完成后进行人工核查。自动路径规划方式中，部分工具采用单一最短路径算法，并通过叠加禁划区图层避让部分区域。

3、现有工具通常将线路长度、曲折系数、行政区域及工程标准等全局约束分散存储，在新建规划任务时需要重复配置，易出现约束字段缺失或配置不一致。对于房屋拆迁区、城镇规划区、生态保护区、军事影响区和矿产资源区等点、线、面制约要素，现有工具通常仅采用可通行或禁止通行的二元处理方式，不能按照制约类型配置允许穿越、限制穿越或禁止穿越的穿越权限。

4、现有工具对起点、终点和途经点的锚定方式有限，缺少途经点排序和固定分段锁定机制；路径生成通常仅输出单一路径，不能同步形成长度、曲折系数和合规评分不同的候选路径。设计人员编辑路径拐点后，现有工具通常不能即时校验路径长度、曲折系数和制约要素穿越情况；部分工具在存在严重违规项时仍允许存储路径，且多个路径之间的空间指标需要人工比较。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种多约束分层校验的电力线路通道智能规划计算方法，解决了现有电力线路通道规划中多类空间约束未贯通应用于路径生成、路径修正和合规校验，导致通道路径合规性难以及时判定的问题，实现了基于分层约束自动输出目标电力线路通道路径坐标序列的效果。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、读取全局通道约束和点线面通道制约要素，按点线面通道制约要素的穿越权限形成禁入集合和限制集合，并与获取的锚定节点和锁定分段构成规划输入数据；

4、根据所述规划输入数据，以路径长度、曲折系数和合规评分生成避让所述禁入集合的候选路径坐标序列；

5、根据编辑操作平滑所述候选路径坐标序列的未锁定分段，得到修正路径坐标序列，将所述修正路径坐标序列与所述全局通道约束、所述禁入集合和所述限制集合比较，得到合规状态；

6、终审所述合规状态，将不含严重违规项的所述修正路径坐标序列写入合规路径集合，比较合规路径集合的空间指标并选择最优的作为目标电力线路通道路径坐标序列。

7、在一些实施例中，所述读取全局通道约束的过程包括：

8、读取通道总长度、分段长度和曲折系数对应的预设限制值；

9、读取行政区域对应的允许穿越、限制穿越或禁止穿越条件；

10、将所述预设限制值和所述行政区域对应的条件按照字段名称写入全局通道约束字段；

11、将所述全局通道约束字段写入所述规划输入数据。

12、在一些实施例中，所述按所述点线面通道制约要素的穿越权限形成禁入集合和限制集合的过程包括：

13、导入点制约图层、线制约图层和面制约图层；

14、按照几何类型和制约类型对所述点制约图层、所述线制约图层和所述面制约图层中的通道制约要素分类；

15、为各类所述通道制约要素写入允许穿越、限制穿越或禁止穿越的穿越权限；

16、将带有禁止穿越权限的所述通道制约要素写入所述禁入集合，将带有限制穿越权限的所述通道制约要素写入所述限制集合。

17、在一些实施例中，所述生成避让所述禁入集合的候选路径坐标序列的过程包括：

18、根据所述锚定节点和所述锁定分段生成路径长度最小的路径坐标序列；

19、根据所述锚定节点和所述锁定分段生成曲折系数最小的路径坐标序列；

20、根据所述全局通道约束、所述禁入集合和所述限制集合计算各路径坐标序列的合规评分，生成合规评分最高的路径坐标序列；

21、删除穿越所述禁入集合的路径坐标序列，并将剩余路径坐标序列作为所述候选路径坐标序列。

22、在一些实施例中，所述获取锚定节点和锁定分段的过程包括：

23、通过地图选点、坐标录入或变电站数据库查询方式获取起点坐标和终点坐标；

24、接收途经点的新增、删除或排序操作，得到排序后的途经点坐标；

25、根据所述起点坐标、所述终点坐标和所述排序后的途经点坐标划分通道路径分段；

26、将被选定的通道路径分段写入锁定分段字段，并将所述起点坐标、所述终点坐标、所述排序后的途经点坐标和所述锁定分段作为所述锚定节点和所述锁定分段。

27、在一些实施例中，所述根据编辑操作平滑所述候选路径坐标序列的未锁定分段并得到合规状态的过程包括：

28、接收对所述候选路径坐标序列的路径拐点移动、路径拐点新增或路径拐点删除操作；

29、保留所述锁定分段的路径拐点坐标，对未锁定分段的路径拐点执行所述操作；

30、根据调整后的路径拐点坐标对未锁定分段进行平滑拟合，得到所述修正路径坐标序列；

31、将所述修正路径坐标序列与所述全局通道约束、所述禁入集合和所述限制集合比较，按照比较结果写入绿色、黄色或红色的所述合规状态。

32、在一些实施例中，所述终审所述合规状态并输出目标电力线路通道路径坐标序列的过程包括：

33、对所述修正路径坐标序列的路径长度、曲折系数、行政区域和穿越权限进行全量校验，生成包括合格项、警告项和违规项的校验报告；

34、在所述校验报告包括红色合规状态对应的违规项时，拦截所述修正路径坐标序列的存储操作；

35、在所述校验报告不包括红色合规状态对应的违规项时，将所述修正路径坐标序列写入所述合规路径集合；

36、比较所述合规路径集合中各路径坐标序列的路径长度、曲折系数、穿越通道制约要素数量和合规状态，选取所述目标电力线路通道路径坐标序列。

37、本发明提出了一种多约束分层校验的电力线路通道智能规划计算系统，包括：

38、约束锚定模块，配置为用于读取全局通道约束和点线面通道制约要素，按所述点线面通道制约要素的穿越权限形成禁入集合和限制集合，并与获取的锚定节点和锁定分段构成规划输入数据；

39、候选路径生成模块，配置为用于根据所述规划输入数据，以路径长度、曲折系数和合规评分为优化目标生成避让所述禁入集合的候选路径坐标序列；

40、编辑校验模块，配置为用于根据编辑操作平滑所述候选路径坐标序列的未锁定分段，得到修正路径坐标序列，将所述修正路径坐标序列与所述全局通道约束、所述禁入集合和所述限制集合比较，得到合规状态；

41、终审比选模块，配置为用于终审所述合规状态，将不含严重违规项的所述修正路径坐标序列写入合规路径集合，根据所述合规路径集合输出目标电力线路通道路径坐标序列。

42、本发明提出了一种计算机设备，包括：

43、至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时执行所述一种多约束分层校验的电力线路通道智能规划计算方法的步骤。

44、本发明提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行所述一种多约束分层校验的电力线路通道智能规划计算方法的步骤。

45、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

46、本发明提出了一种多约束分层校验的电力线路通道智能规划计算方法，方法包括：读取全局通道约束和点线面通道制约要素，按点线面通道制约要素的穿越权限形成禁入集合和限制集合，并与获取的锚定节点和锁定分段构成规划输入数据；根据所述规划输入数据，以路径长度、曲折系数和合规评分生成避让所述禁入集合的候选路径坐标序列；根据编辑操作平滑所述候选路径坐标序列的未锁定分段，得到修正路径坐标序列，将所述修正路径坐标序列与所述全局通道约束、所述禁入集合和所述限制集合比较，得到合规状态；终审所述合规状态，将不含严重违规项的所述修正路径坐标序列写入合规路径集合，比较合规路径集合的空间指标并选择最优的作为目标电力线路通道路径坐标序列。

47、本技术使同一通道制约要素在路径生成、路径修正和终审过程中保持一致的约束作用，获得多个具有不同空间指标的通道路径备选结果。在候选路径生成阶段避让禁入集合，可将进入禁止穿越区域的路径在后续编辑和终审前排除。锁定分段不参与编辑处理，使路径修正过程维持锚定节点之间的固定通道分段，避免路径调整改变预设通道位置。通过比较合规路径集合中各路径坐标序列的路径长度、曲折系数、穿越通道制约要素数量和合规状态，可从满足终审条件的多个路径中输出目标电力线路通道路径坐标序列。