| 标题 | 基于邮递员问题的变电站巡视路线研究 |
| 范文 | 邢耀杰 李艳 摘 要：基于研究邮递员问题的无向图法，结合奇偶点作业法，本文解决了变电站巡视路线规划问题。通过分析比较证实，本文的路径规划方法制定变电站巡视路线，在时间管理和人员安排方面优势明细。 关键词：变电站巡视；路径规划；无向图；奇偶点作业 在当前，变电站值班人员是巡视变电站站内设备的的主力军，并将巡视结果录入工作薄中，作业人员根据自己相关的技术经验规划巡视的路径。但随着我国综合国力的不断增强，电网规模及等级也在逐步扩大，人工經验巡检设备容易造成工作重复的现象，带来人力和时间的浪费。因此研究并开发相对规范化的变电站设备巡视路线势在必行。 1 路径规划 许多领域都应用了路径规划技术。按照环境特点，路径规划主要包括两方面：一方面全局规划路径，主要是将环境特性作为先验证的方法；另一方面是局部规划，环境特性作为实时感知的因素。 完成动态路径规划主要步骤如下：（1）环境建模。用数字信息表征实际存在的物理空间，方便计算机处理，完成路径规划计算。（2）路径搜索。依据本项目的优化条件及要求列出所有可能的路径方案，再应用路径规划的算法，找出一条最优路径。（3）路径平滑。通过上述步骤（1）和步骤（2）后，取得的路径规划是在理论上可实现的，应用时还需要综合考虑实际情况，再经过平滑等处理，获得最终的可行方案。但是，若该路线是离散型的，且在步骤（1）和步骤（2）前已对路径可实现性进行了全面解析，路径平滑这一步骤是可以省略的。 2 邮递员问题和奇偶点作业法（graphical method based on an odd-even-point approach，GMOEPA） 图论中的邮递员问题可以作为变电站巡视路线规划问题的参考对象。邮递员问题是：某邮递员从邮局出发送信，且要求辖区内的每一条街道都至少通过一次，最后还需要回到出发的邮局，基于这些基本条件，邮递员应该如何选择送信路线，最后保证最短的送信路程？变电站巡视人员也是在一片区域内完成巡视工作，在满足遍历每个检测设备的条件下，存在着众多路线方案，这就需要从中寻找最优路线，即在在保证工作质量的基础上，获得最短耗时路线方案。 邮递员问题是用奇偶点作业法的求解的，将行走区域视为一个无向图后，再求其无向环游；若该图不能视为无向图，则需要通过某些方法使其变换成无向图再进行求解；下面就依据奇偶点作业法介绍求解过程。 使用GMOEPA是以下述定理为基础的。 定理 设C是一条经过赋权连通图G的每条边至少一次的回路，则C是G的最优回路。当且仅当C对应的无向图满足以下条件： （1）在最优回路C中G的每条边出现率不得高于两次。 （2）在最优回路C中G的每条边出现两次的权之和应小于二分之一圈的总权。 GMOEPA的执行过程如下： 过程一：在某一规划路径中，将线路中的奇顶点全部标识出来，其数量必定为2的倍数，进而通过两两对应，确保新的规划路径中不会出现奇顶点； 过程二：循环执行过程一，当满足最优值时，继续下一过程； 过程三：依据条件（1）循环过程二。 3 实际案例分析 利用GMOEPA即可得到变电站最优巡视路径，同时本文通过对比分析基于GMOEPA的巡视路径和人工巡视路径，验证前者的可行性及优越性。 为了对新制定的巡视路线优劣性做出适当的评价，在实际验证环节，我们进行了两次巡视，表1给出将两次巡视的优劣对比结果，对比因素包括：人员走动的距离以及巡检消耗的时间。 根据上述上表可得出Line2效果非常明显，人工经验巡视路径相比于GMOEPA得到的巡视路径其路程多出157m，作业时间也高出将近一个小时。 从上表可以明显比较出，按照新的巡视路径Line2进行巡视，巡视人员的走动距离 减少157米，节约时间49分钟。若以两名变电人员完成该变电站检查工作，且巡视次数以每天巡视1次计算，时间可以节省将近100min。当遇到重大保电活动、特殊运行方式安排，变电站将加强监视，其每日工作量将急剧增加，使用新的巡视路径将大大改善作业时间，减小变电工作人员的工作压力，同时也可减低作业人员的容错率。 4 总结 本文分析了我国变电站的巡视路线制定方式，首先指出这种依照经验设定的巡视路线存在的问题，接着简单地描述有关邮递员问题，介绍了GMOEPA法，最后以内蒙古某变电站为例，设计出新的方案，有效的证明了邮递员问题的解决方法的可靠性，且结果表明新的路径规划方案可以显著减少时间、人力消耗。 参考文献： [1]周俊.变电设备状态检修策略及应用研究[D].华北电力大学（北京）华北电力大学，2006. [2]彭光超.基于邮递员问题的变电站巡视路线探究[J].电子测试，2014（s2）：181-183. [3]费蓉，崔杜武.中国邮递员问题的动态规划算法研究[J].计算机研究与发展，2005，42（2）：294-299. |
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