[发明专利]一种智能规划线路路径的方法

权利要求书

1.一种智能规划线路路径的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在利用最短路径算法计算的初始线路的基础上，增加多个级别的工程实际约束条件；

S2、结合GIS的地形分析和空间分析，按照约束条件正向计分的方式优选出满足要求的线路路径方案；

S3、将线路连接的起始点作为当前路径，以路径内区域环境等级得分作为判断线路优劣的依据；

当选定线路起始点后，将设定的下一桩位置设置为当前终止点，连接起止点作为当前路径，对当前路径进行各等级约束条件的判定，如满足所有约束条件，则为最终线路；如不满足，则应用该条件的自动避让算法进行线路调整，把调整后的线路作为新的当前路径，重复以上的步骤，直到选出最终线路；

所述自动避让算法主要包括自动区域避让、自动陡坡避让以及交通便利性的计算；

所述自动区域避让主要包括以下步骤：

S601、将起始桩作为当前桩，终点桩作为下一桩，当前桩和下一桩的连线作为当前路径；

S602、对当前路径和已知的避让区进行相交运算，把所有和线路相交的避让区沿线路方向排序，得到第一个相交的区域；

S603、对该区域进行避让，首先计算当前桩和避让区域多边形各顶点相对于线路方向形成的转角，得到的向左的最大转角和向右的最大转角所形成的两条新路径都可以跨越当前区域；

S604、将选择的多边形顶点作为下一桩，当前桩和下一桩的连线作为当前路径，重复步骤S601、S602、S603，直到当前路径和所有避让区都不相交；

S605、将下一桩作为当前桩，终点桩作为下一桩，重复步骤S602、S603、S604，直到最终避让所有区域，达到终点桩，选出路径；

所述自动陡坡避让主要包括以下步骤：

S701、给定一段线路，线路始末桩作为当前桩和下一桩，当前桩和下一桩连线作为当前路径，当前桩位置作为当前位置；

S702、从当前位置沿断面线按固定步长计算步长内坡度，如满足坡度要求，执行步骤S703，如超过设置的坡度极值，执行步骤S704；

S703、当前位置沿断面线推进一个步长，如到达下一桩，结束坡度避让；否则重复步骤S702；

S704、舍弃当前位置后面的路径，以当前位置为角顶点，从当前线路方向分别向左和向右按转角从0°到线路最大转角进行采样，计算样本方向坡度，如有样本方向满足坡度要求，执行步骤S705；如所有采样角度都不满足坡度要求，执行步骤S706；

S705、当前位置立桩，线路沿采样转角方向向前推进一个步长，再立一桩，该桩作为当前桩，当前桩和下一桩连线作为当前路径，当前桩作为当前位置，重复步骤S702；

S706、当前位置后退一个步长，重复步骤S704；

S4、当按照以上步骤出现多个合理解时，依据现实线路规划中的经济性、便捷性、有效性对各解进行选线推荐；

S5、最终计算整条线路所有因素按权重相加的总分，得到分数最高的线路路径为最优方案。

2.根据权利要求1所述的一种智能规划线路路径的方法，其特征在于，所述步骤S1中实际工程约束条件包括当前起止点之间的坡度、可穿越区域、交叉跨越区域以及距离主干道的距离。

3.根据权利要求1所述的一种智能规划线路路径的方法，其特征在于，所述步骤S2中约束条件的正向计分策略为：

首先、将当前起止点坡度范围以30°为临界点，在30°以内含30°按照坡度区间设定相应分数，在30°以外设置为定值；

其次、针对可穿越区按重冰区或强舞动区到普通区域细分级别，区域环境越恶劣，得分越低；

再者、交叉跨越区按地物种类计分，交叉跨越线越少得分越高；

最后、距离主干道的距离决定线路的交通便利性，距离越近，得分越高。

4.根据权利要求3所述的一种智能规划线路路径的方法，其特征在于，所述交通便利性的计算主要依据现有路网矢量图数据得到当前路径数据信息，将矢量数据按照四叉树结构进行切分和存储，形成独立图层。