一種用于新能源風電場的道路自動設計方法及系統與流程

本技術屬于新能源風電場道路設計，特別的涉及一種用于新能源風電場的道路自動設計方法及系統。

背景技術：

1、隨著新能源在人們工作和生活的各個領域中逐漸滲透，尤其以風電場為代表的新能源基建設施迎來新一波的增長。隨著風電場建設產業的快速發展，人們對于風電場運檢道路的精確設計具有越來越強烈的需求。

2、目前風電場主要位于偏遠地區或山區，地形條件較為復雜，傳統的風電場運檢道路主要由人工設計，不僅容易受到設計經驗以及主觀因素的影響，還易出現錯誤或是不合理的設計，進而無法滿足道路設計需求。

技術實現思路

1、本技術為解決上述提到的傳統的風電場運檢道路主要由人工設計，不僅容易受到設計經驗以及主觀因素的影響，還易出現錯誤或是不合理的設計，進而無法滿足道路設計需求等技術問題，提出一種用于新能源風電場的道路自動設計方法及系統，其技術方案如下：

2、第一方面，本技術實施例提供了一種用于新能源風電場的道路自動設計方法，包括：

3、獲取風電場的地物數字影像，并將地物數字影像輸入至深度學習模型得到地物分布圖像；其中，深度學習模型由至少兩個標記有地物分布標簽的樣本影像訓練得到；

4、對地物分布圖像以及風電場所對應的空間規劃圖像進行疊加處理，并基于預設的地物屬性，對疊加處理后的地物分布圖像進行區域劃分處理；

5、將區域劃分處理后的地物分布圖像分割為至少兩個單元格，并根據每個單元格所屬區域，對相應單元格上的每個節點進行賦值處理；其中，每個單元格對應有四個節點；

6、計算出每個節點到至少四個相鄰節點之間的段路徑成本，并根據每個風機在風電場的道路分布網中的位置、每個節點所對應的所有段路徑成本以及賦值結果，生成相應風機的規劃道路；

7、將所有風機的規劃道路添加在道路分布網中，并向用戶展示包含所有風機以及所有規劃道路的道路分布網。

8、在第一方面的一種可選方案中，對地物分布圖像以及風電場所對應的空間規劃圖像進行疊加處理，包括：

9、在地物分布圖像中識別出至少一種地物類型的第一邊緣輪廓，并在風電場所對應的空間規劃圖像中，確定出每種地物類型的第二邊緣輪廓；其中，每種地物類型的第一邊緣輪廓形狀與相應的第二邊緣輪廓形狀一致；

10、基于任意一個第一邊緣輪廓與相應第二邊緣輪廓之間的面積比，對空間規劃圖像進行縮放處理，并對地物分布圖像以及縮放處理后的空間規劃圖像進行疊加處理，以使每個第一邊緣輪廓與相應的第二邊緣輪廓重合。

11、在第一方面的又一種可選方案中，基于預設的地物屬性，對疊加處理后的地物分布圖像進行區域劃分處理，包括：

12、在疊加處理后的地物分布圖像中，識別出與預設的地物屬性一致的地物類型，以及地物類型所對應的地物區域；

13、在地物區域內標記出特征點，并在疊加處理后的地物分布圖像中，劃分出與特征點對應的緩沖區域；其中，每個緩沖區域上的任意一個區域邊緣點，到相應特征點之間的距離為預設的距離閾值；

14、將疊加處理后的地物分布圖像中，除去所有緩沖區域的區域劃分為利用區域。

15、在第一方面的又一種可選方案中，根據每個單元格所屬區域，對相應單元格上的每個節點進行賦值處理，包括：

16、當任意一個單元格所屬區域為緩沖區域時，對相應單元格上的每個節點進行第一賦值處理；

17、當任意一個單元格所屬區域為利用區域時，對相應單元格上的每個節點進行第二賦值處理。

18、在第一方面的又一種可選方案中，計算出每個節點到至少四個相鄰節點之間的段路徑成本，包括：

19、在所有單元格上確定出每個節點所對應的至少四個相鄰節點，并根據每個節點到相應每個相鄰節點之間的路徑長度，換算出距離成本；

20、獲取每個節點以及相應每個相鄰節點在地物分布圖像上的高程，并在預設的高程-里程折線中，截取出每個節點的高程到相應每個相鄰節點的高程之間的折線段；

21、根據每個折線段換算出相應的土方量成本，并對每個節點與相應每個相鄰節點對應的距離成本以及土方量成本進行加權求和處理，得到段路徑成本。

22、在第一方面的又一種可選方案中，根據每個風機在風電場的道路分布網中的位置、每個節點所對應的所有段路徑成本以及賦值結果，生成相應風機的規劃道路，包括：

23、在風電場的道路分布網中識別出現有道路以及每個風機的位置，并將現有道路以及每個風機的位置映射在所有單元格上；

24、根據每個風機到現有道路之間的垂直路徑，在映射處理后的所有單元格上確定出起點以及終點，并基于路徑最優算法對每個風機所對應的起點以及終點、每個節點所對應的所有段路徑成本以及賦值結果進行處理，得到相應風機的規劃道路。

25、在第一方面的又一種可選方案中，在將地物數字影像輸入至深度學習模型得到地物分布圖像之前，還包括：

26、對地物數字影像進行預處理，并計算出預處理后的地物數字影像的信噪比；

27、將地物數字影像輸入至深度學習模型得到地物分布圖像，包括：

28、當信噪比超過預設的信噪比閾值時，將預處理后的地物數字影像輸入至深度學習模型得到地物分布圖像。

29、第二方面，本技術實施例提供了一種用于新能源風電場的道路自動設計系統，包括：

30、模型輸出模塊，用于獲取風電場的地物數字影像，并將地物數字影像輸入至深度學習模型得到地物分布圖像；其中，深度學習模型由至少兩個標記有地物分布標簽的樣本影像訓練得到；

31、區域劃分模塊，用于對地物分布圖像以及風電場所對應的空間規劃圖像進行疊加處理，并基于預設的地物屬性，對疊加處理后的地物分布圖像進行區域劃分處理；

32、節點賦值模塊，用于將區域劃分處理后的地物分布圖像分割為至少兩個單元格，并根據每個單元格所屬區域，對相應單元格上的每個節點進行賦值處理；其中，每個單元格對應有四個節點；

33、路徑生成模塊，用于計算出每個節點到至少四個相鄰節點之間的段路徑成本，并根據每個風機在風電場的道路分布網中的位置、每個節點所對應的所有段路徑成本以及賦值結果，生成相應風機的規劃道路；

34、道路展示模塊，用于將所有風機的規劃道路添加在道路分布網中，并向用戶展示包含所有風機以及所有規劃道路的道路分布網。

35、第三方面，本技術實施例還提供了一種用于新能源風電場的道路自動設計系統，包括處理器以及存儲器；

36、處理器與存儲器連接；

37、存儲器，用于存儲可執行程序代碼；

38、處理器通過讀取存儲器中存儲的可執行程序代碼來運行與可執行程序代碼對應的程序，以用于實現本技術實施例第一方面或第一方面的任意一種實現方式提供的用于新能源風電場的道路自動設計方法。

39、第四方面，本技術實施例提供了一種計算機存儲介質，計算機存儲介質存儲有計算機程序，計算機程序包括程序指令，程序指令當被處理器執行時，可實現本技術實施例第一方面或第一方面的任意一種實現方式提供的用于新能源風電場的道路自動設計方法。

40、在本技術實施例中，可在對新能源風電場進行運檢道路設計時，通過對模型預測出的地物分布圖像與空間規劃圖像進行疊加處理，可準確識別出風電場所規劃的所有地物類型；接著可根據預設的地物屬性對處理后的地物分布圖像進行區域劃分處理，并利用分割單元格的方式對每個單元格上的節點進行賦值處理，以確定出每個節點在道路設計時的可行性；接著還可計算出每個節點與多個相鄰節點之間的段路徑成本，以結合路徑最優算法對每個風機在風電場的道路分布網中的位置、每個節點所對應的所有段路徑成本以及賦值結果進行處理，生成相應風機的最優規劃道路，不僅可避免人為主觀因素帶來的誤差，還可在減少資源浪費和能源消耗的基礎上，有效保障道路設計的效率和精準性，進而滿足道路設計需求。