CN115752493A - 一种用于电力故障抢修的路径规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电力故障抢修的路径规划方法，包括以下步骤：步骤1、获取思极地图、故障信息数据和抢修驻点数据，并对故障信息数据进行预处理，选取同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，并思极地图上标注抢修驻点的位置信息；步骤2、根据步骤1所选取的同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，采用抢修快速抵达算法，获得多条故障抢修路径；步骤3、将步骤2获得的多条故障抢修路径进行比对选取，最终得到的快速抵达最优路径。本发明能够确定抢修快速抵达路径，缩短抢修抵达过程中损耗的时间；提高工单派发合理性，使其更好的满足故障抢修需要，解决故障抢修处理不及时情况。

Description

一种用于电力故障抢修的路径规划方法

技术领域

本发明属于电力抢修路径规划技术领域，尤其是一种用于电力故障抢修的路径规划方法。

背景技术

当前，电力行业故障抢修普遍采用了人工判断路径的方法，一般通过接单人员抢修经验及地图软件判断选择抢修路径。这种方法不但会出现绕远路、折返情况，还有可能遇到派单人员工器具不满足故障抢修需要、故障抢修不及时的问题，路径规划往往不能满足合理性、及时性、灵活性的要求，进而导致大大降低工程效率和经济效益，工作量繁重且容易出错。

经检索，未发现与本发明相同或相似的现有技术的文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种用于电力故障抢修的路径规划方法，能够确定抢修快速抵达路径，缩短抢修抵达过程中损耗的时间；提高工单派发合理性，使其更好的满足故障抢修需要，解决故障抢修处理不及时情况。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种用于电力故障抢修的路径规划方法，包括以下步骤：

步骤1、获取思极地图、故障信息数据和抢修驻点数据，并对故障信息数据进行预处理，选取同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，并思极地图上标注抢修驻点的位置信息；

步骤2、根据步骤1所选取的同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，采用抢修快速抵达算法，获得多条故障抢修路径；

步骤3、将步骤2获得的多条故障抢修路径进行比对选取，最终得到的快速抵达最优路径。

而且，所述步骤1的具体步骤包括：

(1)获取思极地图，得到地图元素；

(2)获取故障信息数据，根据故障类型对故障信息数据进行分类预处理，并通过故障类型分类结果预测故障抢修时长；

(3)获取抢修驻点数据，根据故障类型分类结果筛选同类型抢修驻点，判断抢修驻点处理进度，预判固定驻点是否空闲、移动驻点抢修完成所需时长以及驻点工器具是否满足当前故障抢修施工要求，选取同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，并思极地图上标注抢修驻点的位置信息。

而且，所述步骤2的具体步骤包括：

(1)构建网格画布：

设抢修驻点为a，则取当前实时抢修驻点为{a₁,a₂,…,a_n}，取故障点为b，将抢修驻点a定义为起点，抢修地点b定义为终点，形成多个起点a对应一个终点b的对应关系；

进行网格画布的构建，构建过程中进行网格的动态调整拆分，确保定义的点呈现在网格边界；

(2)叠加地图信息：

提取地图中的地理元素信息，与网格进行叠加，通过地图元素与网格产生的几何相交，求出所有地图数据的焦点，再根据这些交点重新进行元素装配，给每个多边形数据赋予唯一标识码，形成网格拓扑关系，并判断新生成的道路信息在哪个网格内，建立道路与网格的关系；

(3)计算网格道路占比

叠加路网信息，通过公式计算每个网格内道路面积S_d，则公式为：

再取当前道路所在网格面积S，通过公式计算可以得到该网格内道路占比为：

当网格内道路占比为0时，该网格进行屏蔽标记；

当网格内道路占比不为0时，则进行道路网格内道路数量判定，沿网格边缘遍历道路出入口，出入口设为R，取网格内道路信息为R₀，则R>R_{0 0}；

再结合网格内实际道路条数得到道路占比为：

当ρ₀>50％时，网格内道路占比过大，则进行网格拆分；

(4)缓存网格内道路信息：

假设网格为匀质空间，抢修点B与驻点A间的距离为D_AB：

将AB间距离视为无数段直线，直线间方位无限趋近于0；

得到D＝max|x_A-x_B|

筛选出D值较小的路径；

(5)形成多条抢修路径

假设故障点为终点b，同类型抢修驻点为起点a；

将思极地图数据转换为平面网格，路口转换为网格点(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，……， (x_m,y_m)，……，(x_n,y_n)；

从起点a出发，寻找存在同一标识信息关系的网格点(x₁,y₁)，进行连接；

再从网格点(x₁,y₁)出发，寻找临近存在标识信息的网格点(x₂,y₂)，进行连接，直到到达终点b；

通过网格与道路形成的唯一标识码，形成{a₁,a₂,…,a_n}与b点之间的路径

取每个抢修驻点到抢修点位的TOP5最短距离，缓存处理。

而且，所述步骤3的具体步骤包括：

(1)针对形成的路径

叠加道路实时路况，设路径L中有n段道路l_n，基础速度为v，道路畅通时通行参数m为1，拥堵时通行参数m取0.4，严重拥堵时通行参数m取0.1，分段进行路径时长统计，得到抢修到达时间

(2)取满足抢修时长要求路径

并提取该部分路径起点集合{a₁,a₂,…,a_n}；

(3)通过密度公式，计算起点信息在网格内的相对分布密度，取密度较高点位设为起点，确定抢修路径；

最终得到的快速抵达最优路径，将故障信息形成工单，派发至故障抢修人员，完成故障抢修作业。

本发明的优点和有益效果：

本发明提出一种用于电力故障抢修的路径规划方法，通过获取思极地图、故障信息数据和抢修驻点数据，对故障信息数据进行预处理识别，针对识别结果匹配符合条件的抢修驻点，判断驻点否空闲，若空闲，则判断驻点工器具是否齐全，若齐全，则对该驻点及故障点进行路径规划，将规划路径进行记录，在存储的路径记录中选取最短路径，得到最终的电力故障抢修路径规划。本发明将抢修驻点和故障点通过抢修快速抵达算法获取最优的抢修快速抵达路径，实现路径合理规划，避免了人工路径规划的误判，缩短抢修抵达过程中损耗的时间；提高工单派发合理性，使其更好的满足合理性、及时性、灵活性的要求，有效解决故障抢修处理不及时情况。

附图说明

图1是本发明的处理流程图；

图2是本发明的画布构建图；

图3是本发明的最短路径选取示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：

本发明提出一种用于电力故障抢修的路径规划方法，进行抢修最优路径选择，包括数据获取及预处理、基于故障抢修的最优路径规划、基于故障抢修的路径比对选取及工单派发等四个部分。

一种用于电力故障抢修的路径规划方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、获取思极地图、故障信息数据和抢修驻点数据，并对故障信息数据进行预处理，选取同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，并思极地图上标注抢修驻点的位置信息；

所述步骤1的具体步骤包括：

(1)获取思极地图，得到地图元素；

(2)获取故障信息数据，根据故障类型对故障信息数据进行分类预处理，并通过故障类型分类结果预测故障抢修时长；

在本实施例中，故障类型分类方式如下表：

(3)获取抢修驻点数据，根据故障类型分类结果筛选同类型抢修驻点，判断抢修驻点处理进度，预判固定驻点是否空闲、移动驻点抢修完成所需时长以及驻点工器具是否满足当前故障抢修施工要求，选取同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，并思极地图上标注抢修驻点的位置信息。

步骤2、根据步骤1所选取的同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，采用抢修快速抵达算法，获得多条故障抢修路径，实现抢修人员到故障抢修驻点的快速抵达路径规划。

所述步骤2的具体步骤包括：

(1)如图2所示，构建网格画布：

设抢修驻点为a，则取当前实时抢修驻点为{a₁,a₂,…,a_n}，取故障点为b，将抢修驻点a定义为起点，抢修地点b定义为终点，形成多个起点a对应一个终点b的对应关系；

进行网格画布的构建，构建过程中进行网格的动态调整拆分，确保定义的点呈现在网格边界。

(2)叠加地图信息：

提取地图中的地理元素信息，与网格进行叠加，通过地图元素与网格产生的几何相交，求出所有地图数据(多边形边界线)的焦点，再根据这些交点重新进行元素装配，给每个多边形(道路)数据赋予唯一标识码，形成网格拓扑关系，并判断新生成的道路信息在哪个网格内，建立道路与网格的关系。

(3)计算网格道路占比

叠加路网信息，通过公式计算每个网格内道路面积S_d，则公式为：

再取当前道路所在网格面积S，通过公式计算可以得到该网格内道路占比为：

当网格内道路占比为0时，该网格进行屏蔽标记；

当网格内道路占比不为0时，则进行道路网格内道路数量判定，沿网格边缘遍历道路出入口，出入口设为R，取网格内道路信息为R₀，则R>R_{0 0}；

再结合网格内实际道路条数得到道路占比为：

当ρ₀>50％时，网格内道路占比过大，则进行网格拆分；

(4)缓存网格内道路信息：

假设网格为匀质空间，抢修点B与驻点A间的距离为D_AB：

考虑到建筑物、河流等地理元素(障碍物)，因此Q到P点距离为非直线，我们可以将AB间距离视为无数段直线，直线间方位无限趋近于0；

可以得到D＝max|x_A-x_B|

由此筛选出D值较小的路径。

(5)形成抢修路径

假设故障点为终点b，同类型抢修驻点为起点a；

将思极地图数据转换为平面网格，路口转换为网格点(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，……， (x_m,y_m)，……，(x_n,y_n)；

从起点a出发，寻找存在同一标识信息关系的网格点(x₁,y₁)，进行连接；

再从网格点(x₁,y₁)出发，寻找临近存在标识信息的网格点(x₂,y₂)，进行连接，直到到达终点b；

通过网格与道路形成的唯一标识码，形成{a₁,a₂,…,a_n}与b点之间的路径

取每个抢修驻点到抢修点位的TOP5最短距离，缓存处理；

步骤3、将步骤2获得的多条故障抢修路径进行比对选取，最终得到的快速抵达最优路径；

(1)针对形成的路径

叠加道路实时路况，设路径L中有n段道路l_n，基础速度为v，道路畅通时通行参数m为1，一般拥堵时通行参数m取0.4，严重拥堵时通行参数m取0.1，分段进行路径时长统计，得到抢修到达时间

(2)取满足抢修时长要求路径

并提取该部分路径起点集合{a₁，a₂，…，a_n}；

(3)通过密度公式，计算起点信息在网格内的相对分布密度，取密度较高点位设为起点，确定抢修路径

通过最终得到的快速抵达最优路径，将故障信息形成工单，派发至故障抢修人员，完成故障抢修作业。

在本实施例中，通过具体算例，对本发明作进一步说明：

以图1区域为例，全区域共有抢修驻点6点位，其中满足空闲条件点位 5处，满足物资需求条件点位4处，具体情况如下表：

驻点编号

a<sub>1</sub>

a<sub>2</sub>

a<sub>3</sub>

a<sub>4</sub>

a<sub>5</sub>

a<sub>6</sub>

是否空闲

是

是

否

是

是

是

工器具

满足

满足

不满足

满足

满足

不满足

表1 抢修驻点情况表

下面结合具体算例对本发明作进一步说明：

一种用于电力故障抢修的路径规划方法，具体步骤如下：

(1)获取思极地图；

(2)获取故障信息数据。

取抢修工单D1，获取工单相关特征数据，数据类型包括台区、用户编号等特征值信息，推导出故障点位坐标信息。

工单(D1)—台区名称(利2201)—调度编号(利2201)—户号(0691732) —计量箱变编号(12300579171680)—计量箱坐标(x1,y1)—得到故障点工单坐标b为(xb0,yb0)。

根据故障点位坐标，判断故障点类型为[C₁，C_n]。

(3)获取抢修驻点数据，根据判断的故障类型，筛选出可进行[C₁，C_n] 故障抢修的抢修驻点a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆，预判固定驻点是否空闲、移动驻点抢修完成所需时长及驻点工器具是否满足当前故障抢修施工要求，如表 1抢修驻点情况表。

(4)条件判断

根据上述信息，判断当前驻点工器具是否满足等信息，得出满足条件的驻点编号为a₁、a₂、a₄、a₅。

(5)最优路径规划

①构建网格画布：

如图2，进行网格画布的构建，构建过程中进行网格的动态调整拆分，确保定义的点呈现在网格边界。

②叠加地图信息：

提取地图中的地理元素信息，与网格进行叠加，通过地图元素与网格产生的几何相交，求出所有地图数据(多边形边界线)的焦点，再根据这些交点重新进行元素装配，给每个多边形(道路)数据赋予唯一标识码，形成网格拓扑关系，并判断新生成的道路信息在哪个网格内，建立道路与网格的关系。

③通过计算网格道路占比，进行网格拆分，缓存网格内道路信息，形成抢修路径。如图3，根据计算，得到a₁到b的TOP5最短距离L_a1-1、L_a1-2、L_a1-3、 L_a1-4、L_a1-5。

④计算出a₁、a₂、a₄、a₅的TOP5最短距离，叠加道路实时路况，通过计算抵达时长、相对分布密度等，确定快速抵达最优路径S。

通过最终得到的快速抵达最优路径，将故障信息形成工单，派发至故障抢修人员，完成故障抢修作业。

本发明的创新之处在于：

本发明一种用于电力故障抢修的路径规划方法，通过获取思极地图、故障信息数据和抢修驻点数据，对故障信息数据进行预处理识别，针对识别结果匹配符合条件的抢修驻点，判断驻点否空闲，若空闲，则判断驻点工器具是否齐全，若齐全，则对该驻点及故障点进行路径规划，将规划路径进行记录，在存储的路径记录中选取最短路径，得到最终的电力故障抢修路径规划。

本发明将抢修驻点和故障点通过抢修快速抵达算法获取最优的抢修快速抵达路径，实现路径合理规划，避免了人工路径规划的误判，缩短抢修抵达过程中损耗的时间；提高工单派发合理性，使其更好的满足合理性、及时性、灵活性的要求，有效解决故障抢修处理不及时情况。

本发明能够支撑基于路径规划的抢修快速抵达策略方法的核心技术为“基于故障抢修的最优路径规划”和“基于故障抢修的路径比对选取”。

(1)基于故障抢修的最优路径规划

通过对思极地图的网格化转换，结合AI+技术，完成抢修快速抵达路径规划，并按照条件选取最优路径。

(2)基于故障抢修的路径比对选取

通过计算同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点至故障点的最优路径，结合移动驻点预计用工时长等条件，比对选取最终的快速抵达最优路径。

需要强调的是，本发明所述实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种用于电力故障抢修的路径规划方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、获取思极地图、故障信息数据和抢修驻点数据，并对故障信息数据进行预处理，选取同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，并思极地图上标注抢修驻点的位置信息；

步骤2、根据步骤1所选取的同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，采用抢修快速抵达算法，获得多条故障抢修路径；

步骤3、将步骤2获得的多条故障抢修路径进行比对选取，最终得到的快速抵达最优路径。

2.根据权利要求1所述的一种用于电力故障抢修的路径规划方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：

(1)获取思极地图，得到地图元素；

(2)获取故障信息数据，根据故障类型对故障信息数据进行分类预处理，并通过故障类型分类结果预测故障抢修时长；

(3)获取抢修驻点数据，根据故障类型分类结果筛选同类型抢修驻点，判断抢修驻点处理进度，预判固定驻点是否空闲、移动驻点抢修完成所需时长以及驻点工器具是否满足当前故障抢修施工要求，选取同类型、工器具满足该故障抢修且无未处理新工单的抢修驻点，并思极地图上标注抢修驻点的位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种用于电力故障抢修的路径规划方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：

(1)构建网格画布：

设抢修驻点为a，则取当前实时抢修驻点为{a₁,a₂,…,a_n}，取故障点为b，将抢修驻点a定义为起点，抢修地点b定义为终点，形成多个起点a对应一个终点b的对应关系；

进行网格画布的构建，构建过程中进行网格的动态调整拆分，确保定义的点呈现在网格边界；

(2)叠加地图信息：

提取地图中的地理元素信息，与网格进行叠加，通过地图元素与网格产生的几何相交，求出所有地图数据的焦点，再根据这些交点重新进行元素装配，给每个多边形数据赋予唯一标识码，形成网格拓扑关系，并判断新生成的道路信息在哪个网格内，建立道路与网格的关系；

(3)计算网格道路占比

叠加路网信息，通过公式计算每个网格内道路面积S_d，则公式为：

再取当前道路所在网格面积S，通过公式计算得到该网格内道路占比为：

当网格内道路占比为0时，该网格进行屏蔽标记；

当网格内道路占比不为0时，则进行道路网格内道路数量判定，沿网格边缘遍历道路出入口，出入口设为R，取网格内道路信息为R₀，则R>R₀₀；

再结合网格内实际道路条数得到道路占比为：

当ρ₀>50％时，网格内道路占比过大，则进行网格拆分；

(4)缓存网格内道路信息：

假设网格为匀质空间，抢修点B与驻点A间的距离为D_AB：

将AB间距离视为无数段直线，直线间方位无限趋近于0；

得到D＝max|x_A-x_B|

筛选出D值较小的路径；

(5)形成多条抢修路径

假设故障点为终点b，同类型抢修驻点为起点a；

将思极地图数据转换为平面网格，路口转换为网格点(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，……，(x_m,y_m)，……，(x_n,y_n)；

从起点a出发，寻找存在同一标识信息关系的网格点(x₁,y₁)，进行连接；

再从网格点(x₁,y₁)出发，寻找临近存在标识信息的网格点(x₂,y₂)，进行连接，直到到达终点b；

通过网格与道路形成的唯一标识码，形成{a₁,a₂,…,a_n}与b点之间的路径

取每个抢修驻点到抢修点位的TOP5最短距离，缓存处理。

4.根据权利要求1所述的一种用于电力故障抢修的路径规划方法，其特征在于：所述步骤3的具体步骤包括：

(1)针对形成的路径

叠加道路实时路况，设路径L中有n段道路l_n，基础速度为v，道路畅通时通行参数m为1，拥堵时通行参数m取0.4，严重拥堵时通行参数m取0.1，分段进行路径时长统计，得到抢修到达时间

(2)取满足抢修时长要求路径

并提取该部分路径起点集合{a₁,a₂,…,a_n}；

(3)通过密度公式，计算起点信息在网格内的相对分布密度，取密度较高点位设为起点，确定抢修路径；

最终得到的快速抵达最优路径，将故障信息形成工单，派发至故障抢修人员，完成故障抢修作业。

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