一种机场飞行区排水路线规划设计方法及系统与流程
本发明涉及排水路线规划的，尤其是涉及一种机场飞行区排水路线规划设计方法及系统。
背景技术：
1、机场飞行区内的基础设施受大气降水（降雨或降雪）、地表水（山坡或河道洪水、海水）和地下水影响危害很大，机场飞行区排水系统可以消除或减少飞行区场内外地面径流的侵入威胁，并能迅速将场内径流排出，避免对土质地带的冲刷，保持道基干燥，机场飞行区排水系统是由不同种类的管渠等线段构筑物组成。
2、然而，相关技术中并无用于机场排水路线规划以及配套的分析与设计工具，机场排水路线规划主要还是依靠专业人员人工设计。
技术实现思路
1、为了提升机场飞行区排水路线的设计效率与准确性，并辅助专业人员自动完成排水路线规划和编号定义，本技术提供一种机场飞行区排水路线规划设计方法、系统、计算机设备及存储介质。
2、第一方面，本技术的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种机场飞行区排水路线规划设计方法，所述机场飞行区排水路线规划设计方法包括：
4、定义排水线段基础属性，根据所述排水线段基础属性，搭建排水路线基础数据库；
5、收集出/入水口自定义信息，将所述出/入水口自定义信息输入所述排水路线基础数据库，搭建路线规划设计底座数据库；
6、根据所述路线规划设计底座数据库，获取规划点集合；
7、调取最长路径的路线规划算法，基于所述规划点集合进行路线规划并进行路线层级编号，获得排水路线规划设计结果；
8、当需要对所述排水路线规划设计结果进行修改时，响应于修改指令，获取用户指定路径信息并调取指定路径的路线规划算法；
9、利用所述指定路径的路线规划算法，基于所述用户指定路径信息对所述排水路线规划设计结果进行修改调整，获得最终的排水路线规划设计结果。
10、通过采用上述技术方案，定义排水线段基础属性，如长度、直径、材质、坡度等，实现了数据的标准化，为后续的数据处理和分析提供了统一的基础，同时，搭建排水路线基础数据库，使得整个排水系统的信息得以系统化存储和管理，便于查询、分析和维护；收集出入水口的自定义信息，例如，自定义信息可以包括位置、流量、重要性等级等，并将其输入到排水路线基础数据库中，增加了系统的灵活性，为后续的路线规划提供了丰富的数据支持，且数据库使得系统具有良好的可扩展性，未来可以轻松地添加新的数据字段或更新现有数据；利用最长路径的路线规划算法对规划点集合进行路线规划，并进行层级编号，可以确保排水路线的设计既满足排水效率的需求，又便于后续的维护和管理，层级编号有助于快速定位问题区域，提高应急响应速度；通过科学的路线规划，可以优化排水系统的资源配置，如泵站、检查井、管道等的位置和数量，从而降低成本，提高系统的整体效能，合理的路线规划还能减少水流阻力，提高排水速度，降低内涝风险；另外，当需要对排水路线规划设计结果进行修改时，系统能够响应修改指令，并基于用户指定的路径信息调用相应的路线规划算法进行修改调整，使得系统具有高度的灵活性和适应性，能够应对实际工程中的变化需求，确保排水系统始终保持在最优状态。基于此，通过构建路线规划设计底座数据库和进行科学的路线规划，系统能够为决策者提供全面、准确的数据支持，设计人员可以基于这些数据做出更加合理、科学的决策，排水路线基础数据库的搭建和路线规划设计的数字化管理，有助于促进不同部门之间的信息共享和协同工作，从而提升机场飞行区排水路线的设计效率与准确性。
11、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述定义排水线段基础属性，根据所述排水线段基础属性，搭建排水路线基础数据库，包括：
12、定义排水线段基础属性，所述排水线段基础属性包括线段类型和几何属性；
13、获取可选排水线段信息，基于所述排水线段基础属性表征的属性框架，使用所述可选排水线段信息绘制排水线段，搭建排水路线基础数据库。
14、通过采用上述技术方案，通过定义排水线段的基础属性，如线段类型和几何属性，例如长度、宽度、高度、坡度、曲率，以及起终点坐标等，为排水线段的描述和记录建立了统一的标准，有助于减少因标准不一而产生的数据混乱和误解，标准化的属性框架使得排水线段的管理更加规范，便于后续的数据处理、分析和维护，几何属性的详细定义使得每条排水线段都能被精确描述，包括其形状、尺寸和位置等关键信息，因此，通过搭建排水路线基础数据库，可以完整地记录所有排水线段的信息，包括其基础属性、位置关系和连接状态等，为后续的路线规划、设计、施工和维护提供全面的数据支持；另外，可选排水线段信息是指通过分析机场飞行区的路面路基情况，判断的可以设置有排水线路的线段形式的路线信息，例如，通常会在滑行道两侧、停机坪周边、跑道两侧和跑道端头等区域设置排水沟或暗渠，也就是说可选排水线段信息是所有分析的可能设置的排水线段，因此，可选排水线段信息表示的排水线段中，可能只有部分排水线段会出现在最终的设计成果中，这样，基于定义好的属性框架，利用可选排水线段信息表示的排水线段的坐标长度等信息，可以快速绘制出排水线段，并搭建排水路线基础数据库，后续就可以利用搭建的排水路线基础数据库中的数据进行路线的规划设计，确保数据的统一完整性和可追溯性。
15、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述收集出/入水口自定义信息，将所述出/入水口自定义信息输入所述排水路线基础数据库，搭建路线规划设计底座数据库，包括：
16、收集出/入水口自定义信息，所述出/入水口自定义信息包括出水口自定义信息和入水口自定义信息，一个所述出水口自定义信息对应若干所述入水口自定义信息，一个所述出水口自定义信息对应一个排水路线规划设计结果；
17、将所述出/入水口自定义信息输入所述排水路线基础数据库，对应将所述排水线段的端点设定为出/入水口，并定义当前排水路由的路由编号，获得出水口定义信息、入水口定义信息、汇流点信息和路由编号，所述路由编号对应为所述出水口定义信息的名称；
18、基于所述出水口定义信息、入水口定义信息、汇流点信息和路由编号，搭建路线规划设计底座数据库。
19、通过采用上述技术方案，用户自定义出/入水口信息，极大地提高了排水路线规划设计的灵活性和定制化程度，因为不同机场或同一机场不同区域的排水需求可能有所不同，通过自定义信息，可以更加精确地满足这些特定需求；一个出水口自定义信息对应多个入水口自定义信息，一个出水口自定义信息对应一个排水路线规划设计结果，与后续的最长路径的路线规划算法对应，使得一次对一个出水口构成的排水路由进行规划设计，避免同时规划多个出水口导致的混乱冲突，并且使得排水路线的规划更加高效，通过集中管理这些信息，可以快速生成多种排水路线方案，并进行比较和优化从而确定最优选；通过定义排水线段的端点为出/入水口，并赋予路由编号，使得排水路线的规划设计结果更加直观和可视化，排水路线的规划设计更加规范化，且有助于设计者更清晰地理解排水系统的布局和运行情况。
20、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述规划点集合包括汇流点信息和入水口定义信息。
21、通过采用上述技术方案，规划点集合包括汇流点信息和入水口定义信息，也就是说，将入水口定义信息和出水口定义信息分开，因为在进行排水路线的规划设计时，一个出水口自定义信息对应多个入水口自定义信息，一个出水口自定义信息对应一个排水路线规划设计结果，因此，后续的排水路线规划算法中的最长路径的路线规划算法是以固定点和若干不确定点之间的最长路径，将出水口和入水口分开的方式，使得在进行排水路线规划设计时，可以以固定的出水口规划若干不同的入水口与出水口的多种可能的排水路线，使得规划设计过程直观简洁，且规划设计的结果出错概率降低，更加能够选择到最优选。
22、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述最长路径的路线规划算法，包括：
23、利用所述路线规划设计底座数据库中的排水线路定义作为制图基础，在所述制图基础的基础上基于所述规划点集合创建主层底图，在所述主层底图上基于所述出水口定义信息，通过深度优先搜索算法，计算主层最长路径函数，完成主层路线规划；
24、基于所述规划点集合，将所述主层排水路线上的汇流点按照从近到远的顺序，作为第二层级排水路线的分支汇流点，将距离出水口最远的分支汇流点作为当前汇流点，将所述规划点集合中除所述主层路线规划上的汇流点外的其他汇流点，作为对应所述当前分支汇流点的规划点集合；
25、基于所述当前分支汇流点，使用深度优先搜索算法和最长路径函数算法，在约束条件限制下，计算第二层最长路径函数，完成对应所述当前分支汇流点的第二层路线规划，并以此循环直至所述对应当前分支汇流点的规划点集合为空集；
26、返回所述主层排水路线的下个汇流点，并循环上述操作，直至完成全部汇流点的路线规划，并基于预设的编号规则进行编号，获得排水路线规划设计结果。
27、通过采用上述技术方案，将排水路线规划分为主层和多个层级进行，确保了整个排水系统能够系统性地规划和设计，主层路线作为核心，各层级分支路线逐步展开，形成了一个完整的、有层次的排水网络，采用深度优先搜索算法和最长路径函数算法进行路线规划，可以高效地计算出最优或接近最优的排水路线，并且，将排水路线规划分解为多个层级和步骤进行，实现了模块化设计的设计理念，使得每个层级和步骤都可以独立进行优化和调整，提高了整个规划过程的可维护性和可扩展性，通过预设的编号规则对排水路线进行层级编号，使得整个排水系统更加易于管理和维护，管理人员可以清晰地了解每个排水路线的位置、功能和状态，便于进行日常巡查、维护和故障排查；另外，随着机场规模的扩大和排水需求的增加，可以支持后续扩展和升级，可以在现有基础上增加新的规划点集合和约束条件，重新进行路线规划，以满足新的排水需求。
28、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述指定路径的路线规划算法，包括：
29、将所述用户指定路径信息设定为用户定义主层排水路线，通过location算法匹配，获取所述用户定义主层排水路线所在的主层底图；
30、若所述用户定义主层排水路线与所述主层底图中的主层排水路线不一致，则通过深度优先搜索算法，基于所述用户定义主层排水路线计算用户定义主层最长路径函数，完成用户定义主层路线规划；
31、若所述用户定义主层排水路线与所述主层底图中的主层排水路线一致，则调取所述主层底图中的主层排水路线，通过深度优先搜索算法，基于所述主层底图中的主层排水路线，计算用户定义主层最长路径函数，完成主层路线规划；
32、基于所述用户定义主层路线或所述主层路线，使用深度优先搜索算法和最长路径函数算法完成下一层级路线规划，直至所述用户定义主层路线或所述主层路线的全部汇流点路线规划完成，并基于预设的编号规则进行编号，获得最终的排水路线规划设计结果。
33、通过采用上述技术方案，允许用户指定主层排水路线，使得规划过程更加贴近用户的实际需求，用户可以根据自己的经验和判断，或者基于特定的场景和需求，在判断使用最长路径的路线规划算法得到的规划结果不合理时，定义主层排水路线，从而提高了规划结果的用户满意度；当用户定义的主层排水路线与主层底图中现有路线不一致时，重新计算用户定义的主层最长路径函数，完成用户定义的主层路线规划，这种灵活性确保了算法能够适应不同的用户输入和场景变化，并保障以最长路径为基础；当用户定义的主层排水路线与主层底图中的主层排水路线一致时，算法会直接调取主层底图中的路线，避免了不必要的计算，提高了算法的效率，减少了计算资源的浪费。
34、第二方面，本技术的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
35、一种机场飞行区排水路线规划设计系统，所述机场飞行区排水路线规划设计系统包括：
36、第一数据库搭建模块，用于定义排水线段基础属性，根据所述排水线段基础属性，搭建排水路线基础数据库；
37、第二数据库搭建模块，用于收集出/入水口自定义信息，将所述出/入水口自定义信息输入所述排水路线基础数据库，搭建路线规划设计底座数据库；
38、规划点合集模块，用于根据所述路线规划设计底座数据库，获取规划点集合；
39、最长路径计算模块，用于调取最长路径的路线规划算法，基于所述规划点集合进行路线规划并进行路线层级编号，获得排水路线规划设计结果；
40、修改指令模块，用于当需要对所述排水路线规划设计结果进行修改时，响应于修改指令，获取用户指定路径信息并调取指定路径的路线规划算法；
41、指导路径计算模块，用于利用所述指定路径的路线规划算法，基于所述用户指定路径信息对所述排水路线规划设计结果进行修改调整，获得最终的排水路线规划设计结果。
42、可选的，所述第一数据库搭建模块包括：
43、属性定义子模块，用于定义排水线段基础属性，所述排水线段基础属性包括线段类型和几何属性；
44、第一数据库搭建子模块，用于获取可选排水线段信息，基于所述排水线段基础属性表征的属性框架，使用所述可选排水线段信息绘制排水线段，搭建排水路线基础数据库。
45、第三方面，本技术的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
46、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述机场飞行区排水路线规划设计方法的步骤。
47、第四方面，本技术的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
48、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述机场飞行区排水路线规划设计方法的步骤。
49、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
50、1、定义排水线段基础属性，如长度、直径、材质、坡度等，实现了数据的标准化，为后续的数据处理和分析提供了统一的基础，同时，搭建排水路线基础数据库，使得整个排水系统的信息得以系统化存储和管理，便于查询、分析和维护；收集出入水口的自定义信息，例如，自定义信息可以包括位置、流量、重要性等级等，并将其输入到排水路线基础数据库中，增加了系统的灵活性，为后续的路线规划提供了丰富的数据支持，且数据库使得系统具有良好的可扩展性，未来可以轻松地添加新的数据字段或更新现有数据；利用最长路径的路线规划算法对规划点集合进行路线规划，并进行层级编号，可以确保排水路线的设计既满足排水效率的需求，又便于后续的维护和管理，层级编号有助于快速定位问题区域，提高应急响应速度；通过科学的路线规划，可以优化排水系统的资源配置，如泵站、检查井、管道等的位置和数量，从而降低成本，提高系统的整体效能，合理的路线规划还能减少水流阻力，提高排水速度，降低内涝风险；另外，当需要对排水路线规划设计结果进行修改时，系统能够响应修改指令，并基于用户指定的路径信息调用相应的路线规划算法进行修改调整，使得系统具有高度的灵活性和适应性，能够应对实际工程中的变化需求，确保排水系统始终保持在最优状态。基于此，通过构建路线规划设计底座数据库和进行科学的路线规划，系统能够为决策者提供全面、准确的数据支持，设计人员可以基于这些数据做出更加合理、科学的决策，排水路线基础数据库的搭建和路线规划设计的数字化管理，有助于促进不同部门之间的信息共享和协同工作，从而提升机场飞行区排水路线的设计效率与准确性；
51、2、通过定义排水线段的基础属性，如线段类型和几何属性，例如长度、宽度、高度、坡度、曲率，以及起终点坐标等，为排水线段的描述和记录建立了统一的标准，有助于减少因标准不一而产生的数据混乱和误解，标准化的属性框架使得排水线段的管理更加规范，便于后续的数据处理、分析和维护，几何属性的详细定义使得每条排水线段都能被精确描述，包括其形状、尺寸和位置等关键信息，因此，通过搭建排水路线基础数据库，可以完整地记录所有排水线段的信息，包括其基础属性、位置关系和连接状态等，为后续的路线规划、设计、施工和维护提供全面的数据支持；另外，可选排水线段信息是指通过分析机场飞行区的路面路基情况，判断的可以设置有排水线路的线段形式的路线信息，例如，通常会在滑行道两侧、停机坪周边、跑道两侧和跑道端头等区域设置排水沟或暗渠，也就是说可选排水线段信息是所有分析的可能设置的排水线段，因此，可选排水线段信息表示的排水线段中，可能只有部分排水线段会出现在最终的设计成果中，这样，基于定义好的属性框架，利用可选排水线段信息表示的排水线段的坐标长度等信息，可以快速绘制出排水线段，并搭建排水路线基础数据库，后续就可以利用搭建的排水路线基础数据库中的数据进行路线的规划设计，确保数据的统一完整性和可追溯性；
52、3、用户自定义出/入水口信息，极大地提高了排水路线规划设计的灵活性和定制化程度，因为不同机场或同一机场不同区域的排水需求可能有所不同，通过自定义信息，可以更加精确地满足这些特定需求；一个出水口自定义信息对应多个入水口自定义信息，一个出水口自定义信息对应一个排水路线规划设计结果，与后续的最长路径的路线规划算法对应，使得一次对一个出水口构成的排水路由进行规划设计，避免同时规划多个出水口导致的混乱冲突，并且使得排水路线的规划更加高效，通过集中管理这些信息，可以快速生成多种排水路线方案，并进行比较和优化从而确定最优选；通过定义排水线段的端点为出/入水口，并赋予路由编号，使得排水路线的规划设计结果更加直观和可视化，排水路线的规划设计更加规范化，且有助于设计师者更清晰地理解排水系统的布局和运行情况。
技术特征：
1.一种机场飞行区排水路线规划设计方法，其特征在于，所述机场飞行区排水路线规划设计方法包括：
2.根据权利要求1所述的机场飞行区排水路线规划设计方法，其特征在于，所述定义排水线段基础属性，根据所述排水线段基础属性，搭建排水路线基础数据库，包括：
3.根据权利要求2所述的机场飞行区排水路线规划设计方法，其特征在于，所述收集出/入水口自定义信息，将所述出/入水口自定义信息输入所述排水路线基础数据库，搭建路线规划设计底座数据库，包括：
4.根据权利要求3所述的机场飞行区排水路线规划设计方法，其特征在于，所述规划点集合包括汇流点信息和入水口定义信息。
5.根据权利要求4所述的机场飞行区排水路线规划设计方法，其特征在于，所述最长路径的路线规划算法，包括：
6.根据权利要求4所述的机场飞行区排水路线规划设计方法，其特征在于，所述指定路径的路线规划算法，包括：
7.一种机场飞行区排水路线规划设计系统，其特征在于，所述机场飞行区排水路线规划设计系统包括：
8.根据权利要求7所述的机场飞行区排水路线规划设计系统，其特征在于，所述第一数据库搭建模块包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述机场飞行区排水路线规划设计方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述机场飞行区排水路线规划设计方法的步骤。
技术总结
本申请涉及一种机场飞行区排水路线规划设计方法及系统，所述方法包括定义排水线段基础属性，搭建排水路线基础数据库；收集出/入水口自定义信息，将出/入水口自定义信息输入排水路线基础数据库，搭建路线规划设计底座数据库；获取规划点集合；调取最长路径的路线规划算法，基于规划点集合进行路线规划获得排水路线规划设计结果；当需要对排水路线规划设计结果进行修改时，获取用户指定路径信息并调取指定路径的路线规划算法；利用指定路径的路线规划算法，对排水路线规划设计结果进行修改调整，获得最终的排水路线规划设计结果。本申请具有提升机场飞行区排水路线的设计效率与准确性，并辅助专业人员自动完成排水路线规划和编号定义的效果。
技术研发人员：汪笑璇,陈钦文,李晖,黄恩杰,方伟振
受保护的技术使用者：民航中南机场设计研究院（广州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5