1 :公路交叉点坐标(单位：m)
表2 :杆塔坐标(单位:m)
表3 :杆塔下车点坐标(单位:m)
根据图1中各杆塔下车点位置，进行下车点间路径分析，各下车点间交叉路口如表4表 7Jn〇
[0029] 表4 :各下车点间交叉路口
表4中两个停车点对应的两个单元格中元素分别表示两条路径中停车点间的交叉路 口，若为空表示无交叉路口。
[0030] 通过公式（1)和表1、表2、表3、表4中数据，计算获得各下车点间距离，如表5所 7Jn〇
[0031] 表5:各下车点间距离（单位：m)
通过实地测绘和GIS系统比对获得的杆塔与杆塔下车点间小路实际长度如表6表示： 表6 :杆塔与杆塔下车点间小路实际长度（单位:m)
在matlab中，运用英国谢菲尔德大学遗传算法工具箱和表1、表2、表3、表4、表5、表 6中数据对所建模型(公式（6 ))进行求解。
[0032] 本算例中遗传迭代次数为100次，变异率为0. 09,初始种群大小15,初始种群及其 适应度如表7表;^;: 表7 :初始种群及其适应度
迭代56次求得最优解为： (1) 0 - 2 - 5 - 4 - 3_2 - 1_2 - 0,即起点一杆塔2 -杆塔5 -杆塔4 -杆塔3(杆 塔3在公路2上停车点T3 2)-杆塔1 (杆塔1在公路3上停车点?\ 3)-起点，如图2所示。
[0033] (2) 0 - 1_2 - 3_2 - 4 - 5 - 2 - 0,即起点一杆塔1 (杆塔1在公路3上停车 点Τ1-3)-杆塔3 (杆塔3在公路2上停车点Τ3-2)-杆塔4 -杆塔5 -杆塔2 -起点，如 图3所示。
[0034] 两个解均需时间44. 9524min。两个解为同一个路径的两个相反方向。
[0035] 本发明实施例中的计算条件、图例、表等仅用于对本发明作进一步的说明，并非穷 举，并不构成对权利要求保护范围的限定，本领域技术人员根据本发明实施例获得的启示， 不经过创造性劳动就能够想到其它实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
【主权项】
1. 一种缩短输电线路巡视时间的巡线路径优化方法，其特征在于其包括如下步骤： (一） 绘制输电线路及其周边交通道路分布图： 根据GIS系统中杆塔和道路坐标数据，在二维坐标系下拟合某区域输电线路及其周边 道路分布图，其中： Gi表示该区域第i基杆塔，i=l，2…N，N为该区域基杆塔总数； Hj表示该区域第j条公路，j=l，2…K，K为该区域公路总数； Ja康示该巡视区域第a条公路H。与第b条公路Η该叉路口，3=1，2'''1(，6=1，2'''1(，且 a卓b; Ti，表示巡视第i基杆塔在第j条公路上的停车点； Di.，表示第i基杆塔G1与其在第j条公路上停车点T1，的距离； (二） 杆塔与其停车点的距离及不同停车点间距离计算： 第i基杆塔Gi与其在第j条公路上的停车点T1，之间为曲线连接，从停车点T1，到杆 塔Gi需步行，其间距离Di,可通过实地测绘和GIS系统比对获得；通过GIS系统可W获得任 意杆塔Gi、公路交叉路口J。，、停车点Ti,的坐标数据，因此对二维坐标为（Xp，y。）和 的两停车点，其间距离d可通过公式（1)求得：公式（1)中： W表示两杆塔停车点间交叉路口数量； (x,k，yJ表示两停车点间第k个交叉路口的坐标，满足0《k《W，且为整数； (Ξ)输电线路巡视路径优化问题建模： 将输电线路巡视时间分为Ξ部分，第一部分为从出发点乘车依次到达各杆塔停车点所 用总时间ti;第二部分为从各杆塔停车点步行至对应杆塔底部所用总时间12;第Ξ部分为 巡视结束后，从最后一基被巡视杆塔的停车点乘车返回起始点所用时间t3;公式（2)、（3)、（4)中：η为需巡视杆塔总数； 集合R表示一条巡视路径，其包括η+2个元素(起止点加巡视杆塔数)，其中第一个元素 !〇=〇 (表示起始点)，最后一个元素1"。+1=0(表示结束点），中间η个元素r, (ζ=1，2…η)表示 该巡视路径中第Ζ个被巡视杆塔的杆塔号；由于巡视过程中某一杆塔不可能被重复巡视， 因此集合R中各元素互不相等(起止点除外）；为巡视路径R中第（Ζ-1)个被巡视杆塔(杆塔号为rbυ)的停车点和第Ζ 个被巡视杆塔(杆塔号为r,)的停车点间距离； 化为巡视路径R中第Z个巡视杆塔rZ到其停车点的距离； Vi车辆行驶速度，V 2人员步行速度； 公式（4)中sign(n-1)按公式（5)取值计算，当巡视杆塔数*去1时， 取表示该巡视组有输电线路巡视任务，当。(6:1时，取衰示该巡视组无输电线路巡视任务；(5) 根据公式（2)、（3)、（4)建立如公式（6)所示的目标函数；(6) 公式（6)中，t为巡线总时间； (四）遗传算法求解目标函数： 遗传算法求解优化问题的具体步骤如下：： 编码： 根据英国谢菲尔德大学遗传算法matlab工具箱编码要求，由一组有序数列组成的集 合R为所求问题的一个解，即为一个个体； 生成初始种群： 在满足集合R各种约束的前提下，随机生成L个个体构成初始种群斯=化，1?2,……1〇 ; 适应度评估： 将目标函数[公式（6)]的倒数定义为适应度函数，将当代种群中每一个个体带入适应 度函数求得对应适应度值，并保存适应度最大值及适应度最大个体； 选择个体： 对当代种群的L个个体按适应度值由大到小进行排序，根据Michalewicz提出的线性 排序选择概率计算公式[公式（7)]计算当代种群中L个个体被选择的概率：公式（7)中m为个体排序序号，c为排序第一的个体被选择的概率； 然后用成熟的轮盘赌法选择适应能力较强的个体； 个体交叉重组： 对步骤4中选择的个体进行随机配对，并在配对个体中，随机设定交叉处，交叉彼此信 息，同时使其满足集合R的约束条件； 个体变异： 对步骤5中产生的个体按变异率进行变异操作，变异后按集合R的约束条件进行校验， 交叉变异生成的新个体组成种群； 循环： 判断遗传迭代次数，若不满足，将新种群应用于步骤3,循环操作；若满足，则循环结 束，此时步骤3中保存的适应度最大个体为所求问题的最优解； 所述的目标函数求解通过matl油程序调用英国谢菲尔德大学遗传算法matl油工具箱 实现，步骤4、5、6直接调用工具箱中选择、重组、变异子函数。
【专利摘要】本发明公开了一种缩短输电线路巡视时间的巡线路径优化方法，其特征在于其包括如下步骤：（一）绘制输电线路及其周边交通道路分布图；（二）杆塔与其停车点的距离及不同停车点间距离计算；（三）输电线路巡视路径优化问题建模；（四）遗传算法求解目标函数；本发明不受巡线人员素质、水平影响，可合理规划输电线路巡视路径，缩短巡线时间，提高工作效率。
【IPC分类】G06Q50/06, G06Q10/04
【公开号】CN105404938
【申请号】CN201510851629
【发明人】孙兆键, 陈高波, 于成涛, 王德论, 王新强, 李孟春, 刘文东, 王华东, 徐晓光, 战红羽, 李之远, 李豪, 李林, 凌跃乾, 葛运桢
【申请人】国网山东省电力公司烟台供电公司, 国家电网公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月30日