• ISSN 0258-2724
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基于地形自适应的货运索道路径自动规划方法

秦剑 张飞凯 李其莹 刘晨

秦剑, 张飞凯, 李其莹, 刘晨. 基于地形自适应的货运索道路径自动规划方法[J]. 西南交通大学学报, 2022, 57(6): 1303-1310. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210105
引用本文: 秦剑, 张飞凯, 李其莹, 刘晨. 基于地形自适应的货运索道路径自动规划方法[J]. 西南交通大学学报, 2022, 57(6): 1303-1310. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210105
QIN Jian, ZHANG Feikai, LI Qiying, LIU Chen. Automatic Path Planning Method Based on Terrain Adaptation for Freight Cableways[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2022, 57(6): 1303-1310. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210105
Citation: QIN Jian, ZHANG Feikai, LI Qiying, LIU Chen. Automatic Path Planning Method Based on Terrain Adaptation for Freight Cableways[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2022, 57(6): 1303-1310. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210105

基于地形自适应的货运索道路径自动规划方法

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210105
详细信息
    作者简介:

    秦剑(1979—),男,高级工程师,博士,研究方向为固体力学非线性数值计算,E-mail:mathmech@126.com

  • 中图分类号: TM754

Automatic Path Planning Method Based on Terrain Adaptation for Freight Cableways

  • 摘要:

    为降低货运索道路径规划工作的时间和经济成本,综合考虑地理信息、工程实际情况和索道架设与运营成本等多方面因素,提出了索道路径规划要求,形成自动化路径规划的技术流程. 针对索道架设要求,提出了基于聚类分簇思想的上、下料点自动筛选方法,实现索道对公路的避让;并根据三维地形数据提出了基于地形自适应的索道支架位置搜索方法,搜索的支架可保证索道承载索与地面的间距满足施工要求;通过支架位置优化,减少支架数量,实现索道成本的降低. 对实际工程的路径规划计算应用表明:该规划方法可在约半个小时的时间内自动获得的上千条索道路径及支架架设方案,规划速度快,数据分析全面.

     

  • 图 1  三维地理信息数据示意

    Figure 1.  Schematic of three-dimensional geographic information data

    图 2  货运索道路径自动规划的主要流程

    Figure 2.  Flowchart of automatic path planning for freight cableways

    图 3  筛选上、下料点的主要流程

    Figure 3.  Flowchart of screening loading and unloading points

    图 4  标记点示意

    Figure 4.  Schematic of marker points

    图 5  公路周边标记点聚类分簇示意

    Figure 5.  Schematic of marker point clusters around highway

    图 6  公路周边的标记点信息

    Figure 6.  Marker point information around highway

    图 7  标记点聚类分簇分类讨论示意

    Figure 7.  Schematic of maker point clustering

    图 8  二维地形剖面生成

    Figure 8.  Generation of two-dimensional terrain section

    图 9  基于地形自适应的货运索道中间支架自动搜索原理

    Figure 9.  Automatic search principle for intermediate trestle of freight cableway based on terrain adaptation

    图 10  索道支架位置优化

    Figure 10.  Trestle position optimization

    图 11  算例 1 的计算结果(采样点间隔为2 m)

    Figure 11.  Results of example 1 (sample spacing is 2 m)

    表  1  索道路径规划问题计算结果

    Table  1.   Results of cableway path planning problems

    算例编号备选上料点/个备选下料点/个备选索道路径/条满足索道架设要求的索道/条计算时长/min
    117862850008356318.28
    215141827252376010.47
    339431154534450165.90
    41633489140.56
    511118088880032.15
    6693121391931.15
    7311340300.34
    823249113684434.66
    9971329133381.41
    10222980178320185066.62
    均值12054281522101630.16
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-02-04
  • 修回日期:  2021-07-01
  • 网络出版日期:  2022-08-23
  • 刊出日期:  2021-09-06

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