一种大型社区内水管路径规划系统及方法与流程

本发明涉及一种大型社区内水管路径规划系统及方法。

背景技术：

一些大型社区很大，社区大，楼宇多，路径更多，楼宇分布复杂多变，大型社区内水管很难规划路径。即便水管通达了所有楼宇，但是往往存在简单化、粗略化的问题，路径一般不是最优，造成管材和空间资源浪费，而且因为管材总长度往往延长很多；而管道越长，损坏的几率越大。

另外因为所述水管是铺设在地底下的，铺设难，维修更是异常艰难：很难确定损伤点，维修时最少要挖开一大截路，施工难；另外这是楼宇向外的管道，影响大，涉及面广，一旦管道损伤，一栋楼或者几栋楼同时断水一段时间，对住户而言影响极大，很难承受损失；所以路径越短，那么管道越安全。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种大型社区内水管路径规划系统及方法，该系统能够合理进行路径规划水管，使得水管长度达到最小值。使得水管更安全、供水更高效的理想效果；提高楼宇用户满意度；使得工人安装、维护更加容易。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种大型社区内水管路径规划系统及方法，所述大型社区内水管路径规划系统包括中心计算机、工程指挥中心、工人；包括步骤：

步骤一：中心计算机根据大型社区的实际情况生成道路拓扑图，每一楼宇对应一个节点；获取图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；从社区大门节点中任取起始点d；

步骤二：利用prim算法搜索所述道路拓扑图，给出一条从任意初始节点d到所有楼宇的最短路径；将所得最短路径发送给铺管工人；

所述步骤二中利用prim算法进行搜索，具体步骤为：

(2-1)据道路拓扑图生成距离矩阵；

(2-2)从点d开始树图；

（2-3）将矩阵中刚选择的点的所在行删除；

（2-4）将矩阵中刚选择的点的所在列序数标出；

(2-5)在已标出序数的列向的所有未删除数值中选出最小值；

(2-6)将该最小值对应的路段加入树；

（2-7）重复（2-3）、（2-4）、（2-5）、（2-6）步骤至所有行都被删除；

所得树即为所求拓扑图形，将所述树的路段以及节点一一列出，即得到d点开始的，能够到所有其余楼宇的最短路径。

步骤三：中心计算机计算出路径后，将路径中的节点按从起点到终点的顺序依次列出，再将这些节点信息发送给工程指挥中心，工程指挥中心将详细操作指令发送给具体工人。结束。

所述拓扑图中每对节点间的路段的权重为对应实际路段的长度。

所述拓扑图中节点包括每个社区大门、楼宇、路径交点。

水管入大型社区大门后，中心计算机根据最近的大型社区内道路、楼宇的信息，设社区的任意一大门为起点，又每一楼宇对应一个不同节点，生成大型社区拓扑图，而后生成最小生成树，这个最小生成树对应的路径也就是最短的路径，这路径是连通的，也即从如何一个节点都可以沿着该路径到达另外一个节点，由此保证水可以从小区大门入口节点流到任意一个其余节点对应的楼宇节点或小区的其他入口。

另外这是最小的，也就是这条路径是最短的。

本发明的有益效果：

本发明能够合理进行路径规划使水管、道路及楼宇的处置有机结合起来，达到了安装路径最短因而实现了路径最优化；能够极大的减少维护维修的工作与成本，降低了维护的难度，使得工人安装、维护更加容易；提高楼宇用户满意度，极大降低住户遭受损失的风险。

计算路径时，以prim算法为基础，结合大型社区楼宇、路径实际情况进行计算，能够减少冗余计算，提高运算效率。

附图说明

图1为显示路径规划方法的一流程图；

图2为一流程图显示所用的prim路径规划方法；

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

本实例中的中心计算机在计算路径时，首先生成道路拓扑图。拓扑图上的每个楼宇对应一个节点。

图2为显示依据本发明实施例的路径规划方法。

步骤一：中心计算机根据大型社区的实际情况生成道路拓扑图，每一楼宇对应一个节点；获取图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；从社区大门节点中任取起始点d；

步骤二：利用prim算法搜索所述道路拓扑图，给出一条从任意初始节点d到所有楼宇的最短路径；将所得最短路径发送给铺管工人；如步骤s1，确定起始点d、各节点，获取起始点d、各节点的坐标；

步骤二：利用prim算法进行搜索，给出一条从初始点d到所有楼宇的最短路径；如步骤s2，进行搜索,

所述步骤二中利用prim算法进行搜索，具体步骤为：

(2-1)据道路拓扑图生成距离矩阵；

(2-2)从点d开始树图；

（2-3）将矩阵中刚选择的点的所在行删除；

（2-4）将矩阵中刚选择的点的所在列序数标出；

(2-5)在已标出序数的列向的所有未删除数值中选出最小值；

(2-6)将该最小值对应的路段加入树；

（2-7）重复（2-3）、（2-4）、（2-5）、（2-6）步骤至所有行都被删除；

所得树即为所求拓扑图形，将所述树的路段以及节点一一列出，即得到d点开始的，能够到所有其余楼宇的最短路径。

步骤三：如图1中s3所示，中心计算机计算出路径后，将路径中的节点按从起点到终点的顺序依次列出，再将这些节点信息发送给工程指挥中心，工程指挥中心将详细操作指令发送给具体工人。结束。

水管入大型社区大门后，中心计算机生成大型社区拓扑图，中心计算机为社区内水管路径规划一条或若干条最优路径，工程指挥中心根据大型社区内路段的实际情况，如施工的难易度，与其他管线的重合情况等加以选择，取其中一条最优路径作为最后的施工路径，工程指挥中心再跟据具体路径信各工人发送施工具体信息。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种大型社区内水管路径规划系统及方法，所述大型社区内水管路径规划系统包括中心计算机、工程指挥中心、工人；中心计算机根据大型社区的实际情况生成道路拓扑图，每一楼宇对应一个节点；获取图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；从社区大门节点中任取起始点D；利用prim算法搜索所述道路拓扑图，给出一条从任意初始节点D到所有楼宇的最短路径；将所得最短路径发送给铺管工人得到最优化路径。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：东莞产权交易中心
技术研发日：2018.03.30
技术公布日：2018.12.18