(19)中华 人民共和国 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 202111385999.2 (22)申请日 2021.11.22 (71)申请人 国网河南省电力公司经济技 术研究 院 地址 450052 河南省郑州市二七区嵩 山南 路87号 申请人 上海电力大 学 (72)发明人 郭放　陈晨　樊庆玲　宋晓帆　 白萍萍　王辉　钱翌明　张浩杰　 王晓敏　韩云昊　米阳　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 代理人 赵志远 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01)G06F 30/27(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方 法 (57)摘要 本发明涉及一种基于蚁群算法的电缆敷设 路径优化方法， 该方法包括以下步骤： 步骤S1、 对 电缆设备敷 设路径进行网络建模， 确定设备对应 的节点信息以及节点间的连接关系； 步骤S2、 基 于信息素限定以及信息素挥发因子的自适应调 整， 采用蚁群 路径寻优算法计算得到任意两设备 对应节点间的最短路径和最短路径的长度。 与现 有技术相比， 本发明具有考虑多种约束、 适用于 多端点敷设以及敷设 路径最短的优点。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 114186368 A 2022.03.15 CN 114186368 A 1.一种基于蚁群算法的电缆 敷设路径优化方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 步骤S1、 对电缆敷设路径进行网络建模， 确定设备对应的节点信息以及节点间的连接 关系； 步骤S2、 基于信息素限定以及信息素挥发因子的自适应调整， 采用蚁群路径寻优算法 计算得到任意两设备对应节点间的最短路径和最短路径的长度。 2.根据权利要求1所述的一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方法， 其特征在于， 所 述步骤S1具体为： 将三维电缆投影至水平面， 将各个设备以及交叉处等效成一个节点， 两节点之间的边 代表设备间存在电缆 通道， 边权表示电缆 通道的长度。 3.根据权利要求2所述的一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方法， 其特征在于， 所 述电缆通道包括 桥架、 电缆沟 和管道。 4.根据权利要求1所述的一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方法， 其特征在于， 所 述步骤S2包括以下子步骤： 步骤S21： 初始化蚁群路径寻优算法； 步骤S22、 计算蚁群路径选择的节点 转移概率， 并进行移动； 步骤S23、 基于信息素限定和信息素挥发因子自适应调整， 进行信息素 更新； 步骤S24、 重复步骤S22 ‑S23， 对蚁群路径迭代优化， 直至迭代次数达到最大迭代次数， 输出最短路径和最短路径的长度。 5.根据权利要求4所述的一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方法， 其特征在于， 所 述步骤S21具体为： 初始 化蚁群路径 寻优算法的相关参数， 包括蚁群数量M、 最大迭代次数N、 信息素增强系数Q、 信息素影响因子α 以及能见度影响因子β 。 6.根据权利要求4所述的一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方法， 其特征在于， 所 述步骤S22中的节点 转移概率表达式为： 其中， 为位于节点i的蚂蚁k， 选择节点j的概率 α是信息素影响因子， β 是能 见度影响因子； τij(t)、 τis(t)为信息素， 其范围限制在闭区间[τmin, τmax]， 其中τmin和 τmax分 别表示信息素最小值和信息素最大值； ηij、 ηis(t)为能见度值， 与节点间的距离相关； allowedk为蚂蚁k到目标节点路径前尚未 经过节点的集 合。 7.根据权利要求6所述的一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方法， 其特征在于， 所 述能见度值 ηij为： 其中， dij为节点i与节点j之间的距离 。 8.根据权利要求6所述的一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方法， 其特征在于， 所 述步骤S23中信息素 更新表达式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114186368 A 2其中， ρ 是信息素挥 发因子， 取值范围在0和1之间； 为M个蚂蚁迭代过程中在节 点i和节点j之间留下的遗留信息素之和。 9.根据权利要求8所述的一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方法， 其特征在于， 所 述信息素挥发因子ρ 采用Gomper tz增长函数进行自适应调整， 表达式为： 其中， a、 b、 c为设定常数； x为当前迭代次数。 10.根据权利要求8所述的一种基于蚁群算法的电缆敷设路径优化方法， 其特征在于， 所述遗留信息素 采用蚁周模型进行计算， 其表达式为： 其中， Q是信息素增强系数， 为一个设定值； Lk为第k只蚂蚁在当前迭代过程中走过的所 有路径的长度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114186368 A 3