[發(fā)明專利]一種油氣管道路由規(guī)劃方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110234216.4
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113158384B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 陳雙慶;劉揚;官兵;王志華;趙健;卜凡熙
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06Q10/04;G06N3/00;G06T17/05
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種油氣管道路由規(guī)劃方法，其特征在于，所述規(guī)劃方法包括如下步驟：

根據(jù)擬建設油氣管道所在起伏地形的數(shù)字地形數(shù)據(jù)以及擬建設油氣管道的起始點坐標和終止點坐標，采用分治搜索空間簡化策略確定所述擬建設油氣管道的鋪設區(qū)域；

所述根據(jù)擬建設油氣管道所在起伏地形的數(shù)字地形數(shù)據(jù)以及擬建設油氣管道的起始點坐標和終止點坐標，采用分治搜索空間簡化策略確定所述擬建設油氣管道的鋪設區(qū)域具體包括：

根據(jù)擬建設油氣管道的起始點坐標和終止點坐標，確定所述起始點和所述終止點的連線在xoy平面上的投影線，所述投影線記為潛在投影；

根據(jù)所述擬建設油氣管道所在起伏地形的數(shù)字地形數(shù)據(jù)，確定障礙物在xoy平面上的投影輪廓的最小外接矩形；所述障礙物為阻礙所述擬建設油氣管道沿直線鋪設的山體；

根據(jù)所述最小外接矩形的對角線長度調節(jié)所述潛在投影的長度，得到分治投影；以所述分治投影為對角線的矩形區(qū)域即為所述擬建設油氣管道的鋪設區(qū)域；

所述根據(jù)所述最小外接矩形的對角線長度調節(jié)所述潛在投影的長度，得到分治投影具體包括：根據(jù)所述最小外接矩形的對角線長度計算所述潛在投影的放大倍數(shù)，并以所述潛在投影的中點為中心點，沿著所述潛在投影的投影方向對所述潛在投影進行放大，得到分治投影；

利用改進的混合蛙跳算法在所述鋪設區(qū)域內進行迭代求解，計算最佳管道路由方案。

2.如權利要求1所述的一種油氣管道路由規(guī)劃方法，其特征在于，所述利用改進的混合蛙跳算法在所述鋪設區(qū)域內進行迭代求解，計算最佳管道路由方案具體包括：

利用改進的混合蛙跳算法在所述鋪設區(qū)域內隨機生成初始蛙群；所述初始蛙群中的每只青蛙均代表一種管道路由方案；

根據(jù)路由方案評估模型計算所述初始蛙群中每只青蛙所代表的管道路由方案的質量評估值，根據(jù)所述質量評估值確定最優(yōu)蛙，并將所述初始蛙群分為多個模因組；

在每一所述模因組中隨機選取T_s只青蛙執(zhí)行環(huán)形拓撲小生境算子；

在每一所述模因組中未執(zhí)行所述環(huán)形拓撲小生境算子的剩余青蛙中隨機選取S^b只青蛙執(zhí)行活躍蛙跳算子，得到更新后的蛙群；

根據(jù)所述路由方案評估模型計算所述更新后的蛙群中每只青蛙所代表的管道路由方案的質量評估值，確定所述更新后的蛙群中的最優(yōu)蛙，并判斷當前迭代次數(shù)是否達到預設迭代次數(shù)；若是，則輸出所述更新后的蛙群中的最優(yōu)蛙，若否，則以所述更新后的蛙群作為初始蛙群，返回“根據(jù)路由方案評估模型計算所述初始蛙群中每只青蛙所代表的管道路由方案的質量評估值”的步驟，直至當前迭代次數(shù)達到預設迭代次數(shù)。

3.如權利要求2所述的一種油氣管道路由規(guī)劃方法，其特征在于，所述路由方案評估模型為：

其中，F(xiàn)_p為管道路由方案的質量評估值；f_p，1為油氣管道總長度評估值；為油氣管道總長度評估值對應的第一預設權重；f_p，2為油氣管道轉向角評估值；為油氣管道轉向角評估值對應的第二預設權重；f_p，3為油氣管道與起伏地形貼合程度評估值；為油氣管道與起伏地形貼合程度評估值對應的第三預設權重；f_p，4為油氣管道安全輸送可靠度評估值；為油氣管道安全輸送可靠度評估值對應的第四預設權重。