(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210943181.6 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司金华供电 公司 地址 321017 浙江省金华市 婺城区双溪西 路420号 (72)发明人 秦威南　徐飞明　金德军　陈安　 李进荣　顾浩　赵俊杰　何小平　 马阳晓　左立刚　朱凯　 (74)专利代理 机构 杭州华鼎知识产权代理事务 所(普通合伙) 33217 专利代理师 任翠月 (51)Int.Cl. G06K 9/62(2022.01) G06N 3/00(2006.01)G06Q 10/00(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 基于多源数据融合的输电线路巡视路径规 划方法及系统 (57)摘要 本申请提供了一种基于多源数据融合的输 电线路巡视路径规划方法及系统， 本申请通过挖 掘杆塔经纬度、 车行轨迹、 步行轨迹、 路网数据间 的关联性， 构建了杆塔对应的轨迹特征数据集。 在此基础上， 采用三种优化算法规划单人单线作 业时的最优巡视路径， 基于k ‑means聚类算法规 划多人作业时的最优巡视 路径， 并将巡视区域进 行社团划分、 提出了空间关联杆塔的抱团巡视新 模式。 本申请从不同层次、 不同维度建立了线路 巡视路径规划模型， 为输电线路巡视路径规划、 巡视工作计划制定、 车辆管 理等方面提供有力支 撑， 实现了输电线路巡视多层 级工作的合理化和 智能化， 达到了缩短巡视时间， 提高巡视效率的 目的。 权利要求书3页 说明书9页 附图9页 CN 115496123 A 2022.12.20 CN 115496123 A 1.基于多源数据融合的输电线路巡 视路径规划方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤S1： 以任意一基杆塔作为目标杆塔， 获取所述目标杆塔的经纬度 数据、 车辆出发点 到目标杆塔上下车点的车行轨迹点数据和巡视人员自上下车点到所述目标杆塔的步行轨 迹点数据； 步骤S2： 基于步骤S1的各数据以及第一路径规划模型计算得到单人巡视单基杆塔的轨 迹集和时间集； 步骤S3： 重复S1和S2的步骤计算得到单 人巡视多基杆塔的轨 迹集和时间集； 步骤S4： 根据S3得到的路径轨迹集、 时间集以及第二路径规划模型计算得到单人巡视 单线的最优路径和总耗时； 步骤S5： 基于k ‑means聚类算法和第二路径规划模型计算得到多人巡视同一目标区域 内多基杆塔的最优轨 迹集和时间集。 2.根据权利要求1所述的基于多源数据融合的输电线路巡视路径规划方法， 其特征在 于， 所述基于步骤S1的各数据以及第一路径规划模型计算得到单人巡视单基杆塔的轨迹集 和时间集包括： S201： 分别 对所述车行轨迹点数据和步行轨迹点数据进行去重和排序预处理； 其中， 所 述车行轨迹点数据包括车辆速度和车辆轨迹点经纬度， 所述步行轨迹点数据包括人员轨迹 点经纬度； S202： 根据所述车辆 速度确定目标 杆塔的上 下车点位置； S203： 根据车辆出发点的经纬度、 车辆到达目标杆塔上下车点的经纬度以及在线导航 软件确定车辆出发点到目标 杆塔上下车点的车 行时长和车 行轨迹； S204： 根据人员轨迹点经纬度、 目标杆塔经纬度以及上下车点经纬度确定人员步行时 长； 所述人员步行时长包括自上下车点到目标杆塔的步行时长以及自目标杆塔返回上下车 点的步行时长； S205： 根据在线导 航软件导出 人员步行时间内的步行轨 迹； S206： 根据所述车 行轨迹和步行轨 迹得到单 人巡视单基杆塔的轨 迹集； S207： 根据所述车 行时长和步行时长得到单 人巡视单基杆塔的时间集。 3.根据权利要求2所述的基于多源数据融合的输电线路巡视路径规划方法， 其特征在 于， 所述根据人员轨迹点经纬度、 目标杆塔经纬度以及上下车点经纬度确定人员步行时长 包括： 将所述人员轨 迹点经纬度与所述上 下车点经纬度进行比较； 当|人员轨迹点的经纬度 ‑上下车点经纬度|≤1秒， 且两点之间的距离呈增大趋势， 得 到开始步行的时刻； 将所述人员轨 迹点经纬度与目标 杆塔的经纬度进行比较； 当|人员轨迹点的经纬度 ‑目标杆塔经纬度|≤1秒， 且两点之间的距离呈减小趋势， 则 得到到达目标杆塔的时刻； 将到达目标杆塔的时刻减去开始步行的时刻得到自上下车点到目标杆塔的步行时长， 同理得到自目标 杆塔返回上 下车点的步行时长 。 4.根据权利要求1所述的基于多源数据融合的输电线路巡视路径规划方法， 其特征在 于， 所述根据S3得到的路径轨迹集、 时间集以及第二路径规划模型计算得到单人巡视单线权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115496123 A 2的最优路径和总耗时包括： S401： 分别通过贪心算法、 蚁群算法和模拟退火算法对S3得到的路径轨迹集、 时间集重 新计算得到单 人巡视单条线路的总耗时和巡 视路径； S402： 将三种算法下 得到的总耗时进行比较； S403： 将总耗时最短的算法计算得到的巡 视路径确定为 最优路径。 5.根据权利要求1所述的基于多源数据融合的输电线路巡视路径规划方法， 其特征在 于， 所述基于k ‑means聚类算法和第二路径规划模型计算得到多人巡视同一目标区域内多 基杆塔的最优轨 迹集和时间集包括： S501： 在目标区域内随机 选取与巡 视人员相同数量的K基杆塔作为初始聚类点； S502： 对于目标 区域内的其他各基杆塔， 计算其到每个初始聚类点的巡视时长， 将其分 配到巡视时长最短的初始聚类点的集 合中， 得到K个聚类集 合； S503： 利用第二路径规划模型计算每 个聚类集 合的最优路径和总耗时； S504： 将每个聚类集合的总耗时以及每个聚类集合对应的巡视人员的巡视时长相加计 算得到每 个巡视人员的工作时长； S505： 将每个巡视人员的工作时长与预设工作时长进行比较； S506： 若小于预设工作 时长， 且最高工作 时长和最低工作 时长的方差小于预设方差时 长， 则得到多人巡 视同一目标区域内多基杆塔的最优轨 迹集和时间集； S507： 若不满足S506的条件， 则从工作时长最高的聚类集合中随机选择一个杆塔放到 工作时长最低的聚类集合中， 重复执行步骤S503 ‑S506预设次数， 若重复结束， 依然不满足 S506的条件， 则将重复迭代中每个聚类集合的总耗时均方差最小的结果确定为多 人巡视同 一目标区域内多基杆塔的最优轨 迹集和时间集。 6.根据权利要求1所述的基于多源数据融合的输电线路巡视路径规划方法， 其特征在 于， 在巡视任务涉及多个目标区域时， 所述方法还 包括： 利用社团划分算法对多个目标区域进行最优社团划分得到多个新目标区域； 利用步骤S5的方法对新目标区域进行路径规划得到最优轨 迹集和时间集。 7.根据权利要求6所述的基于多源数据融合的输电线路巡视路径规划方法， 其特征在 于， 所述利用社团划分算法对多个目标区域进行最优社团划分得到多个新目标区域包括： 计算多个目标区域内所有杆塔两 两之间的经度之差或纬度之差； 若两两之间的经度之差或纬度之差的绝对值大于3分， 则将两基杆塔之间的距离置为 0； 若两两之间的经度之差或纬度之差的绝对值小于 3分， 则计算两 两之间的直线距离； 若两两之间的直线距离大于 5KM， 则将两基杆塔之间的距离 置为0； 若两两之间的直线距离小于 5KM， 则所有满足条件的杆塔的距离形成一个空间矩阵； 采用鲁汶算法对所述空间矩阵进行最优社团划分得到多个新目标区域。 8.基于多源数据融合的输电线路巡 视路径规划系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 获取单元， 用于以任意一基杆塔作为目标杆塔， 获取所述目标杆塔的经纬度数据、 车辆 出发点到目标杆塔上下车点的车行轨迹点数据和巡视人员自上下车点到所述目标杆塔的 步行轨迹点数据； 第一计算单元， 用于基于步骤S1的各数据以及第 一路径规划模型计算得到单人巡视单权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115496123 A 3