基于广度优先算法的河道排口上游混错接自动分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于广度优先算法的河道排口上游混错接自动分析方法。它包括以接入同一节点的管渠所属排水体制存在差异作为辨识特征，判别节点是否混错接；引入节点层级，从末端排口向上，初始节点层级定为1，当前节点与上游节点仅有一个连接时，上游节点与当前节点层级一致；当前节点与上游节点有多个连接时，上游节点相对当前节点层级加1；以混错接发生的节点层级代表该混错接的层级，辅助定义混错接节点的影响程度，结合排口混错接数共同判断。本发明专利技术能够把河道排口溯源分析的时间提升5倍以上，节省了大量的机械劳动时间，提高了工作效率。作效率。作效率。

【技术实现步骤摘要】
基于广度优先算法的河道排口上游混错接自动分析方法


[0001]本专利技术属于市政工程
，具体涉及一种基于广度优先算法的河道排口上游混错接自动分析方法。

技术介绍

[0002]排口问题的本质是上游混错接的问题，混错接问题解决的前提是精确识别和定位混错接点所在位置。目前混错接问题主要依赖人工排查，这种方法效率低、排查周期长，且目前多数项目实施过程中没有专门针对排口进行溯源排查，而是对片区管网数据进行了大摸排，此时查找排口上游混错接就需在海量的管网信息中人工筛选，效率极低，且易出遗漏。目前，很多城市都对排水管网数据进行了信息化处理，不少城市采用了基于GIS的管理模式，部分城市建立了排水管网监测系统，实现了排水管网信息化到数字化模式的转型。随着数字化信息管理技术的普及，使得利用计算机程序自动对排口混错接进行溯源分析成为了可能。故急需一种自动化程度高、快速精准的排查方法以提高效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种基于广度优先算法的河道排口上游混错接自动分析方法。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：一种基于广度优先算法的河道排口上游混错接自动分析方法，包括以下步骤：以接入同一节点的管渠所属排水体制存在差异作为辨识特征，判别节点是否混错接；引入节点层级，从末端排口向上，初始节点层级定为1，当前节点与上游节点仅有一个连接时，上游节点与当前节点层级一致；当前节点与上游节点有多个连接时，上游节点相对当前节点层级加1；以混错接发生的节点层级代表该混错接的层级，辅助定义混错接节点的影响程度，结合排口混错接数共同判断。
[0005]具体包括
[0006]步骤1：整理汇总河道、排口、管网拓扑关系数据，包括河道数据(河道名称、排口编码)、管段数据(至少包括编号、管径、起终节点编号、排水体制等)、节点数据(至少包括编号、坐标、排水体制等)；
[0007]步骤2：将河道第一个排口节点入队，并定义初始的节点层级i＝1；上游节点比下游节点层级高；
[0008]步骤3：将队头节点作为当前节点，搜索当前节点相连接的节点；
[0009]步骤4：判定是否只有一个节点与当前节点连接；若是，相连节点层级数同当节点；若为否，相连节点层级数相比当前节点加1；
[0010]步骤5：判定连接类别是否相同，若相同，则将当前节点的上游节点入队；若不同，先记录混接结果，再将当前节点的上游节点入队；混接点的层级同管道连接的当前节点的层级；
[0011]步骤6：当前节点出队；
[0012]步骤7：判定队是否为空，若为空，完成本排口混接排查，将排查结果导出；若不为空，返回至步骤3，重复步骤3～7；
[0013]步骤8：队列清空后，判定是否还存在其它排口，若存在，返回至步骤2，重复步骤2～8；
[0014]步骤9：全部排口统计完成后，结束任务。
[0015]还包括：根据形成排口混接报告，统计每个排口上游混错接的数量以及混错接的等级。
[0016]通过对排口上游混错接的数量及等级的分析，辅助判定排口整治措施，具体判断策略如下；
[0017]1)统计排口溯源的混错接总数为X，统计不同层级混接个数x1、x2...xn，引入不同层级影响系数层级越高，混接点越处在枝状管网的末端，影响系数越低，对排口的影响越小；
[0018]2)计算规格化排口数量通过X以及X`/X共同判断混错接数量及分布，辅助分析排口的整治措施；
[0019]3)以上排口整治措施包括排口末端截流、中端分散截流、混错接全部整改。
[0020]本专利技术以排水管网地理信息系统数据为基础，利用广度优先遍历算法作为框架，建立排口上游混错接自动分析方法。诊断结果表明该方法可以快速按排口分析上游混错接数量、定位混错接节点位置、并可直观表征混错接严重程度，并通过权重分配对排口整改紧迫性进行排序。为采用信息化手段实施排口改造“一口一策”提供了技术支撑。本专利技术能够把河道排口溯源分析的时间提升5倍以上，节省了大量的机械劳动时间，提高了工作效率。
附图说明
[0021]图1为本专利技术总流程图；
[0022]图2为节点层级数判定示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本专利技术，但它们不对本专利技术构成限定。
[0024]如图1
‑
2所示，本专利技术实施例1：
[0025]1)整理汇总其中一条河道的管网拓扑关系数据，包括管段数据(至少包括编号、管径、标高、长度、起终节点编号等)、节点数据(至少包括编号、标高、坐标等)，管段数据格式及要求见表1：
[0026]表1排水管网与抽象网络对应关系及相关属性
[0027][0028][0029]以上数据汇总整理后形成EXCEL数据格式文件；
[0030]2)将河道第一个排口节点入队，并定义初始的节点层级i＝1；上游节点比下游节点层级高；
[0031]3)将队头节点作为当前节点，搜索当前节点相连接的节点；
[0032]4)判定是否只有一个节点与当前节点连接；若是，相连节点层级数同当节点；若为否，相连节点层级数相比当前节点加1，具体示意如图2；
[0033]5)判定连接类别是否相同，若相同，则将当前节点的上游节点入队；若不同，先记录混接结果，再将当前节点的上游节点入队；混接点的层级同管道连接的当前节点的层级；
[0034]6)当前节点出队；
[0035]7)判定队是否为空，若为空，完成本排口混接排查，将排查结果导出；若不为空，返回至步骤3)，重复3)～7)；
[0036]8)队列清空后，判定是否还存在其它排口，若存在，返回至步骤2)，重复步骤2)
‑
步骤8)；
[0037]9)全部排口统计完成后，结束任务；
[0038]10)根据形成排口混接报告，统计每个排口上游混错接的数量以及混错接的等级。通过对排口上游混错接的数量及等级的分析，辅助判定排口整治措施。具体判断策略如下：
[0039]统计排口溯源的混错接总数为X，统计不同层级混接个数x1、x2...xn，引入不同层级影响系数层级越高，混接点越处在枝状管网的末端，影响系数越低，对排口的影响越小。
[0040]计算规格化排口数量通过X的数量以及X`/X的大小，辅助决定对排口采取末端截流、分散中端截流或全部混接改造的措施：
[0041]①
X>20,且X`/X<0.6,混错接数量多，且混接层级高，混接多发生在上游，可考虑以中端或末端截流方式快速处理；
[0042]②
X<20,且X`/X<0.6,混错接数量适中，但混接层级高，混接多发生在上游，可考虑以全部点位进行改造或在管道中端截流；
[0043]③
X<20,且X`/X>0.6,混错本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于广度优先算法的河道排口上游混错接自动分析方法，其特征在于：包括以下步骤：以接入同一节点的管渠所属排水体制存在差异作为辨识特征，判别节点是否混错接；引入节点层级，从末端排口向上，初始节点层级定为1，当前节点与上游节点仅有一个连接时，上游节点与当前节点层级一致；当前节点与上游节点有多个连接时，上游节点相对当前节点层级加1；以混错接发生的节点层级代表该混错接的层级，辅助定义混错接节点的影响程度，结合排口混错接数共同判断。2.根据权利要求1所述的基于广度优先算法的河道排口上游混错接自动分析方法，其特征在于：具体包括步骤1：整理汇总河道、排口、管网拓扑关系数据，包括河道数据、管段数据、节点数据；步骤2：将河道第一个排口节点入队，并定义初始的节点层级i＝1；上游节点比下游节点层级高；步骤3：将队头节点作为当前节点，搜索当前节点相连接的节点；步骤4：判定是否只有一个节点与当前节点连接；若是，相连节点层级数同当节点；若为否，相连节点层级数相比当前节点加1；步骤5：判定连接类别是否相同，若相同，则将当前节点的上游节点入队；若不同，先记录混接结果，再将当前节点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟军，丁志良，孙凌凯，邵军荣，罗坤，崔佳鑫，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：