路径生成的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种路径生成的方法及装置。其中，该装置包括：获取电力通信网络的拓扑图，其中，拓扑图包括多个节点和链路，其中，一条链路至少用于连接两个节点；获取多个待处理业务的路径起点和路径终点，并配置各个待处理业务的蚂蚁集群；控制多个蚂蚁集群中的所有蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至待处理业务的路径终点，并记录所有蚂蚁在移动过程中的移动信息，以得到拓扑图中各个链路的节点信息素；基于各个链路的节点信息素确定各个待处理业务的路径。本发明专利技术解决了无法准确确定电力通信业务的路径的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息处理领域，具体而言，涉及一种路径生成的方法及装置。
技术介绍
随着智能电网的快速发展，电力系统呈现众多子系统间协同通信日益频繁的特点，大量业务需要部署到网络中，这些业务的承载主体就是电力通信网。与传统电信业务不同，电力通信业务与电力系统生产、调度和控制密切相关，电力通信安全风险有着严格的等级划分，规定了每个风险等级对应的业务种类、数量及受影响程度，减少高级别的电力通信安全风险是电力通信部门的重要目标。在本申请中我们着重关注的是链路中断场景中多业务的同时部署。当电力通信网中某些链路出现故障，其上承载的所有业务都需要进行路由重配置以保证其自身的正常运行，但是在选路时如果对业务一条条进行顺序部署，并同时利用简单的最短路径算法，那么势必造成换路业务在某些链路上集中，导致链路出现高压状态并提升现网风险等级，不利于电力通信网及电力骨干网的安全稳定运行。现有技术中有如下解决方案：在一种方案中，提供了一种基于蚁群方法的最优路径寻找方法，该方法首先通过蚁群方法对其进行初始的全局计算；其次，在所有的节点中找到一些特殊的节点；然后，以特殊节点为起点或终点，同一类的非特殊节点形成局部子空间，在所得到的局部子空间范围内，选择精确计算中的动态规划方法，找到两个特殊节点间的最短路径；最后，将所有局部子空间的最短路径都求出后相连接，即可得到全局的最短路径。但是，该方案将蚁群算法应用于最优路径规划上并提出了通过局部最优求出全局最优的分块动态规划改进方案，但难以避免业务向少数路径聚集而导致网络运行风险增大的问题。同时在对多业务同时路由配置时，该方案只能为多个业务逐一配置路由，不能得到最优解。在另一种方案中，提供了一种基于蚁群算法的电力通信网线路优化方法，该申请通过将蚂蚁随机分布在各个站点上，并保证每个站点上至少有一个蚂蚁，且每个蚂蚁基于转移概率移动到相邻站点，形成一个通信网图。之后判断通信网图是否满足连通性及成环率要求，满足则继续进行并更新线路信息素浓度，通过信息素的不断更新达到最终收敛于最优路径上。但是，该方案将蚁群算法应用于电力通信网线路规划上，但是这也将降低算法的最优路径搜索准确能力，在该方案的应用环境中，同样也会因为只能对业务逐一配置路由而得不到最优解。在再一种方案中，提供一种基于多蚁群的组合交通疏散优化方法；首先将不同蚁群的蚂蚁初始化至待疏散地区的网络节点上；之后将所述蚂蚁构建从初始的网络节点至出口节点的疏散路径并更新信息素，其中，所述出口节点包含于所述疏散网络节点中；重复蚁群部署至自上一次蚁群间信息素交互的时间间隔达到此次交互时间间隔，并将所述蚁群根据信息素交互规则交互并更新所述信息素，直至生成最优疏散路径。但是，该方案设计了多蚁群的负载均衡算法，其信息素的交互规则设计可以有效疏散地区的组合交通；但是该多蚁群算法仅仅针对一条疏散路径部署多个蚁群，不能有效利用多蚁群算法的优势，不能有效确定出网络中的各个路径，未能体现出多蚁群算法应对复杂场景以及复杂问题的能力。针对上述的无法准确确定电力通信业务的路径的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种路径生成的方法及装置，以至少解决无法准确确定电力通信业务的路径的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种路径生成的方法，包括：获取电力通信网络的拓扑图，其中，所述拓扑图包括多个节点和链路，其中，一条链路至少用于连接两个节点；获取多个待处理业务的路径起点和路径终点，并配置各个待处理业务的蚂蚁集群；控制所述多个蚂蚁集群中的所有蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点，并记录所有蚂蚁在移动过程中的移动信息，以得到所述拓扑图中各个链路的节点信息素；基于所述各个链路的节点信息素确定各个待处理业务的路径。进一步地，控制所述多个蚂蚁集群中的所有蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点包括：控制每个所述蚂蚁集群中的每一个蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点，其中，控制每个所述蚂蚁集群中的每一个蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点包括：将所述蚂蚁集群中的蚂蚁放置在对应的待处理业务的路径起点，将所述路径起点作为当前节点，对所述蚂蚁执行下述操作，直至所述蚂蚁移动至所述路径终点，更新所述蚂蚁在移动过程中所经过的各个链路的节点信息素，所述操作包括：确定所述当前节点的相邻链路，其中，在所述拓扑图上所述相邻链路用于连接所述当前节点与其他节点；基于所述相邻链路的节点信息素，确定所述蚂蚁的移动方向；控制所述蚂蚁按照移动方向移动至下一个节点，将所述下一个节点作为当前节点。进一步地，基于所述相邻链路的节点信息素，确定所述蚂蚁的移动方向包括：利用转移概率公式确定所述蚂蚁的移动方向，其中，所述转移概率公式为，其中，表示循环代数t时蚂蚁k从vi节点移动到vj节点的转移概率，vi节点与vj节点之间的链路被记录为链路eij，vj与vs属于所有vi节点可连通节点集合Viallowed；表示链路eij在循环代数t时的蚁群Ask的节点信息素，表示链路eij的期望值；α表示信息素浓度的重要程度，β代表期望值的重要程度，循环代数t表示所述蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点的当前循环执行所述操作的次数。进一步地，更新所述蚂蚁在移动过程中所经过的各个节点的节点信息素包括：若更新后的节点信息素超过预定范围，则按照预定比例调整更新后的节点信息素，以使该更新后的节点信息素在所述预定范围内。进一步地，基于所述各个链路的节点信息素确定各个待处理业务的路径包括：从所述待处理业务对应的多个链路中，选取节点信息素值最高的链路，作为所述待处理业务的路径。进一步地，所述节点信息素用通道压力来表示。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种路径生成的装置，包括：第一获取单元，用于获取电力通信网络的拓扑图，其中，所述拓扑图包括多个节点和链路，其中，一条链路至少用于连接两个节点；第二获取单元，用于获取多个待处理业务的路径起点和路径终点，并配置各个待处理业务的蚂蚁集群；控制单元，用于控制所述多个蚂蚁集群中的所有蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点，并记录所有蚂蚁在移动过程中的移动信息，以得到所述拓扑图中各个链路的节点信息素；确定单元，用于基于所述各个链路的节点信息素确定各个待处理业务的路径。进一步地，控制单元包括：第一控制模块，用于控制每个所述蚂蚁集群中的每一个蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点，其中，第一控制模块包括：放置模块，用于将所述蚂蚁集群中的蚂蚁放置在对应的待处理业务的路径起点，将所述路径起点作为当前节点，通过第一确定模块、第二确定模块以及第二控制模块对所述蚂蚁执行操作，直至所述蚂蚁移动至所述路径终点，更新所述蚂蚁在移动过程中所经过的各个链路的节点信息素，其中，所述第一确定模块，用于确定所述当前节点的相邻链路，其中，在所述拓扑图上所述相邻链路用于连接所述当前节点与其他节点；所述第二确定模块，用于基于所述相邻链路的节点信息素，确定所述蚂蚁的移动方向；所述第二控制模块，用于控制所述蚂蚁按照移动方向移动至下一个节点，将所述下一个节点作为当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路径生成的方法，其特征在于，包括：获取电力通信网络的拓扑图，其中，所述拓扑图包括多个节点和链路，其中，一条链路至少用于连接两个节点；获取多个待处理业务的路径起点和路径终点，并配置各个待处理业务的蚂蚁集群；控制所述多个蚂蚁集群中的所有蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点，并记录所有蚂蚁在移动过程中的移动信息，以得到所述拓扑图中各个链路的节点信息素；基于所述各个链路的节点信息素确定各个待处理业务的路径。

【技术特征摘要】
1.一种路径生成的方法，其特征在于，包括：获取电力通信网络的拓扑图，其中，所述拓扑图包括多个节点和链路，其中，一条链路至少用于连接两个节点；获取多个待处理业务的路径起点和路径终点，并配置各个待处理业务的蚂蚁集群；控制所述多个蚂蚁集群中的所有蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点，并记录所有蚂蚁在移动过程中的移动信息，以得到所述拓扑图中各个链路的节点信息素；基于所述各个链路的节点信息素确定各个待处理业务的路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述多个蚂蚁集群中的所有蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点包括：控制每个所述蚂蚁集群中的每一个蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点，其中，控制每个所述蚂蚁集群中的每一个蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点包括：将所述蚂蚁集群中的蚂蚁放置在对应的待处理业务的路径起点，将所述路径起点作为当前节点，对所述蚂蚁执行下述操作，直至所述蚂蚁移动至所述路径终点，更新所述蚂蚁在移动过程中所经过的各个链路的节点信息素，所述操作包括：确定所述当前节点的相邻链路，其中，在所述拓扑图上所述相邻链路用于连接所述当前节点与其他节点；基于所述相邻链路的节点信息素，确定所述蚂蚁的移动方向；控制所述蚂蚁按照移动方向移动至下一个节点，将所述下一个节点作为当前节点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述相邻链路的节点信息素，确定所述蚂蚁的移动方向包括：利用转移概率公式确定所述蚂蚁的移动方向，其中，所述转移概率公式为，其中，表示循环代数t时蚂蚁k从vi节点移动到vj节点的转移概率，vi节点与vj节点之间的链路被记录为链路eij，vj与vs属于所有vi节点可连通节点集合Viallowed；表示链路eij在循环代数t时的蚁群Ask的节点信息素，表示链路eij的期望值；α表示信息素浓度的重要程度，β代表期望值的重要程度，循环代数t表示所述蚂蚁从对应的待处理业务的路径起点移动至所述待处理业务的路径终点的当前循环执行所述操作的次数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，更新所述蚂蚁在移动过程中所经过的各个节点的节点信息素包括：若更新后的节点信息素超过预定范围，则按照预定比例调整更新后的节点信息素，以使该更新后的节点信息素在所述预定范围内。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述各个链路的节点信息素确定各个待处理业务的路径包括：从所述待处理业务对应的多个链路中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵广怀，高嵩，焦阳，张洪涛，张小亚，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11