专利名称：网络生成法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建立最佳网络法，特别适用于是电信电源网，供水或远距离供热网，或者电力网的建立。
建立供电网，通信网或者(例如)计算机网络，只要该网络超过一定规模，其人工作业还是相当繁重的活。建立网络时首先要考虑到它的高效能，只要该电网一旦建立起来，每个网点都应达到最佳化，多数事后不必再消除大的差错。
按照网络类型和结构，可采用截然不同的工艺。对网络设计者而言，为解决网络局部问题，大多采用多种组合型方式。在电信网方面，为了进行一定的连接，网络设计员可能会遇到，是否要采用一根铜缆芯的电缆或光学纤维电缆的问题。此外，他还要对不同型号的铜和光学纤维缆线作出选择，因为，这些电缆的容量，即数据传输率和每根电缆的导线的数目，以及它们输电的最大有效半径彼此都是不同的。
为某个地区输送通信电缆计划的建立，至今无一例外地还是由一些有经验的电网设计员通过手工实现的。如上所述，在建立电网时，要把网络的高效能放在首位。在想达到技术上最佳化，且建立网络时费用又最低，由现有所熟知的电网生产技术工艺来看是不可能做到的。
下面叙述一下传统的电信网络的制备工艺，在此仅对其工艺的基本原理作些简要说明。
图1为带有单个用户区2的地区1。该区假设由转接中心(HVK)7起开始供电。单个用户区2有用户3，他的需求4是个电话线路。出于直观上原因，用户3除需要音频线路之外还需要的其它服务在此就省去了。用户区2通过线路5及线路交叉处6把用户区2分开。如图2所示，网络设计员根据过去电网人员制定的网络计划以及他本人的经验，又把地区1分成A…E区。此时，大多数用户区，如A1和A2都能集中到一个区了。该区即为以下提到的电缆分支区或KVz区。进入到分支区的分线路的铺设，要视其采用的工艺和各国所制定的电缆型号而定。该工艺规定出各个KVz区最大和最佳尺寸。就目前情况而言，网络设计员本身要作出决策，如对采用的铜电缆作出决定，因为，一根电缆可能有不同的芯线成对性，例如，10，20，50，75，100，150，或200的双芯电缆(CuDA)。铜电缆的传输有效半对各单个用户都是足够的，且一个KVz’s(电缆分支线)8的最大容量可能总共有100根双芯线。网络设计员接着要确定KVz’s8(KVzA-KVzE)的位置，由该位置出来，如图3所示那样，沿着可能的线路，即沿着线路两傍的道路和下部的路线交叉处11，把电话线的分支电缆线引到用户3。各区的主电缆线(HK)9为线束式的电话导线，由KVz-区8可直接进到转接中心7。此时，要把电缆9尽可能地引进到其它区现成的电缆道路中，以便节约电缆铺设的成本。
如图2所示，A区至少要有68根电话线，B区至少为72根，C区为78，D区为57及E区为49根话线。这意味着，在进入到各个区时，必须铺设很多的铜分支电缆线(Cu-VzK)，它的这种利用，一方面与所采用的铜缆的双芯线(CuDA)数目有关，另方面又取决于电缆的类型。如，一个带有20根线的CuDA的Cu-VzK，是用于客户A1的用户边的，而50CuDA的Cu-VzK，则用于另一用户边。通过KVz区域的划分，从而可限制分支电缆Cu-VzK的不同占位系数。
按照这种方法而构成的KVz-区，经过所谓的主电缆(KH)9，必须与转接中心(HKV)7连接。由此而得知，为了提供给KVz区E，所需要的一根HK至少带有49 CuDA。98％都爱使用主电缆(HK)为具有较高成对性的50 CuDA(双芯铜线)。设计员现在就有两种可能性使E区的HK引入到转接中心7，以便为了能够使E区的HK同其它区的主电缆(HK’s)跨接到容量大的或采用其它技术，如光学纤维的主电缆(HK)上。设计员先是把HK线路引入到一个靠近A区或D区的转接中心，这样，他就既可以把E区的HK引入到D区的分支线路(KVz)中，也可以引入到A区的KVz中。在第一种情况，由转接中心7引入到D区分支线上的主电缆，其容量至少要有106根双芯铜线(E区为49 CuDA，D区为57 CuDA)。在第二情况时，由转接中心7引入到A区的KVz的HK，其容量至少为117 CuDA(E区为49，A区为68)。但是，因为没有117或109型(根)的CuDA可供使用，必须选出下一个较高级的铜电缆型号，即，150 CuDA。对第一种情况采用150CuDA时，其占位系数为70.67％；而第二种情况则为78％。选择出最佳的网络方案，必须计算出两条路线的费用。对各个电缆分线区皆按此法依次进行下去。
显然，为了构成最佳电路网，必须考虑到所有区域边界的可能组合以及它们的主线走向。在网络计划开始就对电缆分线区的边界作出了错误的选择，则其后必导致接二连三的差错，想消除也消除不掉。再者，因为靠手工建立起的一个大的电网时，其作业可能要经数周，且该电网的建立常常又在时间紧迫情况下进行的，因此，多数不能拟定出涉及确定区域抉择的方案。从而不可能使电网在良好的满载下达到一种最佳化运行和形成最小的网络费用。
网络设计员正是采用上面所述的方法来建立网络方案，在此要使所化的费用最小，而经济性又能达到最高，这就着实令人难以相信了。
本发明的任务在于提出一种方法，借助此方法能在很短时间内，只需化费很少费用，就能建立一个高效能、高功率、低成本的电源网。
本发明通过以下方法来解决此任务按该法的第一步，先设计出由边和结(节)点组成的网络图。在该图中，要把所有在技术上可能出现的，和/或者可以预先规定的网络连接线都包括进去，从而得到网络连接的边长和方向，这些边和方向是借助到供电区的电网，由实际道路区的地形图和可以预先规定的网络构成的。结点是指，边及道路和/或网络导线路程的交叉点。按照该方法的第二步，其地区用户也被编制在图中。从而使每个用户可以通过一个附加用户边，同图中的紧邻的连或者结点相连接。按该方法的第三步是，通过除去图中没有用处的边，从而建立一个可能对成本极为有利的网络结构。这样结构使其主配电结与各用户之间，只会出现一个由边和结点而形成的连接。方法的第四步是，根据用户的需求，计算出网络结构的负载。在方法的第五步中，根据步骤1-4所计算出的边负载，对网络结构的每个边，用户边及节点，确定其尺寸和选择采用的技术工艺。
按照本发明的方法，其优点是一方面，可以建立一个边特别短的网络，这样，可使成本最低，因为，材料成本和敷设费用非常低；另一方面，又能使网络负载特别高，电网的运行费用非常低。本方法特别适用于电信，供水或远距离供热网络或电力网。此外，通过把该方法转换到运行在一台数据处理设备上的计算机程序之中，按照本方法，可以使制定的网络很容易在计算机上通过人工修改达到最优化。在该网络中，能够对于网络图预先可靠地确定连接线。这样，用该方法所建立起来的一个网络，例如电信装置，尤其是电缆线就是沿着这个连接线路走向的。
通过在不同的网级上多次使用该方法，且对这些网级又是通过不同的技术条件下进行的，从而能很快建立一个综合的网络计划。如果使用一台计算机，如，用于电信网上，则在该方法结束之后，要对总敷设边的电缆型号和长度以及成对性须立即着手准备，并且对每一结点在数据库内备有必要的连接技术。通过这样做可以很快地制定出成本和用料一览表。同时也可以由产生的网络计划数据中，建立电网结构卡和维修卡片。
对于供水网，则可以直接读出所采用的管子型号，直径和(如)落差，以及所需要的泵和处在位置。
本方法的优点是，所有的步骤很容易通过计算机程序既快又能方便地进行。因此，在较短的时间内能够制定出某一个地区的众多网络计划。由于事先规定的有关路线引入，敷设和材料费用，以及每步对网级采用的工艺等参量的变化甚微，从而逐渐就可以得到一个最佳网络计划。也可借助一个批-程序，或渐近算法，或演变战略，对每个网络计划的制定过程作出参量的预先规定和选择。因此，通过计算机就不需要人工事后修整，即可以使网络达到最佳化。
下面以建立一个电信网为例，结合图示，详细说明本发明的方法步骤；图1，沿着路线走向的带有单个用户的地区1。
图2，按传统方法通过人工由网络设计员把地区1划分成的A-E区。
图3，按照传统的方法，通过人工由网络设计员制定的地区1的一个网络计划。
图4-8为按照本发明的方法。
图4，按照本方法把G图插入到地区1，此处，沿每一线路边有一G图边14。
图4a，由图4的地区1组成的截面图。按本发明的方法，用户3是通过用户边16同图G相连的。
图4b，由图4的地区1组成的截面图。Ba的构成是通过用户3与已经构成的部分逐步连接而成。
图4c，按照本方法地区1所形成的结构及加在边14上的负载21。
图5，为按照本方法逐步描述地区1的Va-Ve步骤的电缆支线的分区(KVz-分区)。
图5a，地区1的截面图。在此有2个分线区汇合成一个KVz-区26。
图5b，为图5a组成的截面图。在此，KVz-区26是同结构截面的两个界边GK相连结的。
图5c，同样为图5a构成的截面图，可带有9个需要的KVz-分区的界边同下一个结点29相连结。
图6，已建立的KVz-区26及在它的重点中布置的电缆分支线(KVz1-Kvz4)的地区1。
图7，借助以下所描述的Vq-Vs步骤法而得到新的结构图。
图8，KVz-区26，此时，成双性35分配给各个边14，即线路段。
图1所表示的地区1，是由任一用户3属的用户区2构成的，还有道路，事先规定的电网导线路径以及它们的交叉点6。而借助本方法所建立起来的一个电信电网，则皆被表示在图4-8之中，该电信网使地区1同转换结点7相连接。由于便于直观，只表示出用户3，从直观上只反映一定类型的需要，如，所需的是音频线路。
在此，虽然这种方法往往可在一定的，事先规定的工艺技术的层面上随意进行的，不过，在处理转接中心7时，可以视同配电结点8。
图4为一道路图。它是按照方法1得到的。假设该图只有道路，没有事先规定的电网导线路径。每个道路边为图G的一个边14。在道路的交叉点处6有四个结点15，四条道路的交错处11分别构成各自的边14。
按该方法的第11步，如图所示，用户3通过用户边16同图G相连。这种连接既可选择到各用户的连接点取其最短路程，也可以通过一适当的预定量，使用户边16沿一定的线路走向，这样就可把用户边16的长度确定下来了。如果用户边16遇到图G的边14，则该边14可分成两个边14a，且边14的边16的连接点变成一个新的结点15a了，此时边14a即相当于边14。
在第11步结束之后，把所有用户3同图G连接。因此开始进入到第三步了，如图4b和4c所示，产生了网络结构图8a。在该图中，每个用户3都连接分明，它们由用户支路16，边14及节点15组成与转接中心7的连接。此外，下一步要找出图G中的用户17，在该图中它至转接中心7的连接费用最小。连接费用是由电缆工艺、敷设成本，包括掘进成本等决定的。接下来要对用户17和与转接中心7连接的边14及结点15作上标记，并构成标记连接线路18(方法步骤1a)。再下一步(1b)是将所有用户3皆要相互与转接中心7连接，这样，用户19始终每次都要与转接中心7首先进行连接。它的连接费用最少，因为，已经作了标记的边14/或者结点15皆标记在连接线路18上，而与所有还没有作标记的用户3皆不在其上。已找出连接线路，则与用户皆要作上标记。步骤1a和1b全由简单的实况计算而得到的，并且比起计算机程序更易于转换。
一旦对所有用户3都作了标记，即，通过所建立的Ba结构图进行了连接，则必须除去图G中没有作上标记的边14和结点15。但是，当该方法进一步进行下去时，也可能还会用到带有标记的边14和结点15，而不必除去边14和结点15。肯定会从程序技术上从优找出最后的方案的。
所建立的Ba结构图，位于区域1中有事先规定的线路，以及电缆引入处5，它们的连接费用最小(敷设及材料费)。
在步骤1V中，其负载21是加于结构图Ba的余下来的边14上，这对计算机程序的构成是十分重要的。对此，下面将可能的计算加以说明。但是，如果采用其它计算法，或者，越过步骤1V，且在方法V中需要确定边14的负载21时，则对该方法的实施并不重要。
可能的计算法是这样的，开始时对所有的Ba结构边14，皆施以“0”(零)负载。其后从每个用户3起，沿边14和结点15彼此向转接中心7进行下去，此时，把用户3需求4的负载沿每边14加上去，由这些需求出来正好又成为新的负载起点。
通过前面所述的方法步骤，在制定出最佳结构，即线路Ba之后，应当对下面图(图5-6)加以说明；如何使连接于Ba图的用户3合并成KVz-区26，在此，要通过本方法重新进行优化处理，从而尽可能产生少的KVz-区26，通过技术应用，而使该区达到最佳的满负载运行。
为了建立KVz-区26，首先要确定供给KVz’s的各个KVz区的容量(步骤Va)。该容量取决于所使用的KVz’s的技术。该容量又确定了供给KVz-区用的铜双芯的最大数目及光学纤维等。还有，必须规定出在KVz-区26所采用的传送技术的最大有效半径。在Vb)步骤中，通过所采取的做法，就限制了KVz-分区23的规模。
一个用户3，根据他的需求4，可以构成一个KVz-分区23，或者甚至是他本人的KVz-区26。在这时，其需求4的额度也可能大于步骤Va)所规定的容量。建议，用户3-其需求4大于步Va)中规定的KVz’s的容量者，要分别规定KVz-区26，并对这些用户附加很多传送技术，直到都能满足他们的需要为止。为此，在步骤Vs前)建立新的网络结构33中，有一个需求量加到与之相邻的结点15上。该需求量相当于Va)步骤中所确定的共同容量中的一个需求量，这样就能满足了用户的需求。然后，该用户3从结构图Ba或除去，此时结点即为重点，也就是加给用户3的位置。
接着，去掉所有用户3的标记--只要这些标记还在的话。其后还要找出结构Ba中没有作标记的用户22，该用户是位于Ba的一分支末端。用户22的特点是借助其用户边16使它紧靠在一个结点上，而在该结处还准确地紧邻着一个边14。由用户22出来，一直沿用户16，边14及结点15朝着转接中心7方向走去，直到到达界边GK为止。界边GK的特点是，它与一结点15连接，而边25又与该结点相邻，加给它的负载21要大于Va)中的负载。但是，边14其后也可以成为KVz-区23的一个界边GK，一旦由用户22出来，如果该界边GK根据其容量本身就属于KVz-分区23时，则同样要超过Va)步骤中规定的KVz-区26采用的传输技术的有效半径。
图5为根据本发明描述的方法产生的所有KVz-分区23。必须注意，在KVz-分区23中配线分明且可以重新布直。
通过其后的步骤Vf)至Vp)逐渐变成了KVz-分区23--如果可以合并或转换成KVz-区26时。须注意的是，总的KVz-区26的负载30不得超过KVz’s8的容量界限。该步骤之后，每个用户3就很清楚地编到了KVz-区26。
此外，在建立KVz-区26时还必须注意，只可以从空间上对相邻的KVz-分区23进行合并，因为，不然就没有区域之间的联系了，这就会使今后操作人员难以维护电网及分析故障原因，因为当发生故障时，不可能从其中找出事故的因果联系。空间上相邻也就是指，其区域与结点15相邻，并且沿顺时针或逆时针走向直接彼此紧靠着。
下面借助图5-6详细说明方法步骤Vf)-Vp)。图5是步骤Vf)的起始站，图6是当Vp)步骤结束后的最终结果。
采用步骤Vf)首先要找出结构Ba中的KVz-分区23，可以把这些没有相连的KVz-分区23(他们的负载较小或者都相等)，合并成一个大的KVz分区23。此时，两个相邻的KVz-分区的负载总和大于KVz’s的容量。把该KVz-分区23转换成KVz-区26，并且通过步骤Vh)和Vi)除去结构中的KVz-分区23。这时，要从所有与转接中心7相连的边14中除去新的KVz-分区26的需求，并且对于建立起来的其它KVz-区26不再考虑其需求。有关Vh)和Vi)步骤的详细说明参见权利要求。
下面说明如何把KVz分区23合并成大的Kvz分区23的。如图5所示，有三个KVz分区24紧邻着一个共同的结点28。所有三个KVz-分区24都不受前面的步骤影响，因为，它们的需求要不就是没有KVz’s的容量大，或者它们的总量以及相邻的KVz-分区的总需求量，皆不大于KVz’s的容量。一个KVz-分区24可以从他的界边GK中直接读出。这样，与结点28相连的三个KVz分区23的需求就为9，77及20。每个相邻的KVz-分区23的总和既可为86也可是97。在随后的步骤中，把KVz-分区合并成KVz-区26，它的总和最大，也就是说，两个KVz-分区所具有的总需求量为97。该KVz-区26在下一步要从结构中分出去，即除去，和/或者在下一步骤中不再考虑(图5)。如果还有很多KVz-分区24与结点28相连，则可采取同样方法进行合并。不过在此必须注意网络联系。在当前情况下，位于结点28只能有一个KVz-分区24。该KVz-分区的界边GK一直廷向转接中心，直到它与KVz-分区23的转向端部碰到一个结点29为止，而该结点是与另一个KVz-分区23相连接的。从下一个结点29起，沿着边14的转接中心7的方向，减去事先除去KVz区26的负载(图5c)。继续合并KVz-分区23，直到结构Ba图中不再有KVz-分区23为止。KVz-分区23的这种准确地合并成为KVz-区26的方法，可见权利要求中方法权利Vj)-Vp)。如图6所示，通过本发明的方法使区域划分为4个KVz-区26。
在用户3属于建立起来的KVz-区26之后，就可能确定各个分(支)路电缆(VzK)的尺寸了，这些支路电缆使KVz’s同所属的用户3连接起来。Vu)至Vw)步骤所进行的方法，是确定上述支线电缆的尺寸。定尺寸过程是从步骤Vu)开始的，该步骤可以理解为确定尺寸的起始工序过程。在该过程中，结构Ba的所有边14，37皆处于“0”(零)负载。而在接着一步骤Vv)国。从每一用户3起，沿边14，37和结点15，引向属于用户3的KVz-区26的电缆支路上，并在每个沿线路走向的边14，37，加上用户的需求4。此时须注意，KVz’s要尽可能地布置在KVz-区的重点处，要把该重点绘制在下一个结点位置，以便在网络中不致产生附加的结点。取其重点需要考虑到敷设的经济性，可以(例如)通过用户3分布和他的需求4计算出重点。对于重点及KVz地址的确定，有很多熟知的算法，这些计算法皆可使用到本发明的方法中。
然后在Vw)步骤中，每个边14，37皆加上按照成对性考虑的分支电缆VzK，其容量需要正好满足各边14的负载。其后就可以得到各个KVz-区的一份网络图(图8)。从这份网络图中，可以立即看出将要敷设的电缆34须要那些技术要求及成对性如何，以便能满足所连接的用户需求。
至此，确定各个KVz-区26尺寸也就结束了。
下一步需把KVz-区的KVz’s同转接中心进行连接。在一个大的地区1，需要也可进一步布置它的分布结点。这些结点是向首先建立起来的KVz-区26的KVz’s(电缆分支路线)供电的，并且能够合并为一个新的网级配电区。在这两种情况时，可采用如图7中表示的结构工序V)，但此时没有给出各个用户3的需求，而是给出前个网级的KVz-区26的需求。该网级通过在结构上分布的KVz’s分别以逐点表示出来。可以重新对边确定负载31，并构成KVz-分区以及新电网级的KVz-区，在该电网级上可以直接采用本方法。
本方法也可以应用到一个略有改动的网络结构。在为种结构上用户的需求是不同的，在一个网络上彼此需要配置多项技术，这些技术其后又在下一个较高级或较低级的网络上通过一项单独的技术能够同转接中心7进行连接。此时，同时要考虑到KVz-区23及KVz-区26的区域的边界限。
再有，以上所述的本发明方法，可应用到其它网络系统上，诸如远距离供热或供水网，这对一些专业人员来说是毫无困难的。在这此网络上，管子的走向同样是沿着路线及道路进行的，在交叉处进行汇合或者分支。这些连接点在本方法中被定义为结点15，管子线路定义为边14。然后在转接中心7的位置有一个远距离供热网的总分配结点。因为在这种方法中需求为一个抽象数字，并且各个用户的远距离的热需求同样可以借助一个数字表示，因此，不需要改动即可把本方法应用到诸如远距离供热网的建立上。
标记目录1 供电范围2 用户区3 用户4 用户需求5 道路或事先规定的电网导线路径6 道路交叉或电网导线交叉7 总配电结点(HVK)及转接中心(Vst)8 配电结点Kvz(KVzA-KVzE≡KVz’s的区A-E)9 数据导线电缆10用户通讯功率11电缆道路立体交叉的道路交叉点12总配电结点导线路径13E区电缆敷设在电缆入口处D区电缆的一个共用的部件中14边；常代表道路边15结点；边(14)的连接点16用户的用户边17用户相互与转接中习(HVK，7)连接，其连接费用最小18从HVK(7)标记连接线路到用户(17)19用户使用标记连接线路，其连接费用最小20连接的用户使用已经作了标记的边(14)和结点(15)的方法21边(14)的负载22方法Vb)中的用户23KVz-分区24带有界边(GK)的KVz区(23)依附于一个共同的结点25方法Vg)中的边26方法Vg)中的KVz区27排除KVz区；方法Vh)28结点紧邻在带有界边(GK)的多个KVz区29 下一个结点方法Vi)30 一个KVz-区(26)的需求31 边(32)的负载32 在方法Vs)中的边产生新的网络结构33 在方法Vs)中产生新的结构34 分支电缆(VzK)35 分支电缆(34)的成对性36 在二个KVz-区2和4的共同结点中，二个KVz-区的VzK是平行的37 边A-E供电范围(1)的区Ba 网络结构CuDA 双芯电缆Cu-VzK 铜分支电缆线GK 一个KVz-分区(23)的界边HK 主电缆HVK转接中心(7)KVzKVz-区及电缆分支区的分支电缆VzK的接通点KVz-区 电缆分支区VzK分支电缆(34)
权利要求
1.用来建立一个网络，特别是电信网、供水网、远距离供热网或者电力网的方法，该网络根据地区现有的及可以事先规定的各个用户(3)的需求(4)，使所有用户(3)同一个总分配结点(7)相连结，本方法的步骤特征在于I).建立一个由边(14)和结点(15)组成的网络图(G)，该图(G)包括所有的技术上可能出现的，和/或者可以事先规定的网络连接路径(5)，其边(14)的长度和方向是由道路区的实际地形并且借助网络向地区(1)供给电力线路组成的，其结点(15)为边(14)，即道路和/或者网络路径(5)的交叉点，II).往图(G)中分配用户(3)，使每个用户(3)通过附加的用户边(16)与图(G)的最邻近的边(14)或最邻近结点(15)相连结，III).通过除去图(G)中不必要的边(14)，建立一个网络结构(Ba)，从而使总分配结点(17)与每个用户(3)之间，只能通过网络结构(Ba)的用户边(16)，边(14)及结点(15)而形成一准确的连接，IV).根据用户(3)的需求(4)，给网络结构(Ba)的边(14)规定负载。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在紧接着的第五方法步骤V中，由于在步骤I-IV中已计算出边(14)的负载(21)，因此，要对结构(Ba)的每边(14)，用户边(16)及结点(15)定出区域的边界以及确定尺寸和选择所采用的工艺。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，在步骤II中，位于紧邻边(14)与用户边(16)之间的连接部位上的图(G)的邻接边(14)，被分成两个边(14a)，并且连接部位构成一个新的边(15a)。
4.按照上面任一权利要求的方法，其特征在于，在步骤III中的网络结构(Ba)可以这样建立a).确定用户(3)，沿其图(G)走向，从所有用户(3)开始到总分配结点(7)的连接路径是最经济的；对形成连接路径的已发现用户(3)，边(14)以及结点(15)，须作上标记，b).作为一个用户(3)，是由众多还没有标记上记号的用户(3)中确定出来，使其至总分配结点的连接路线最经济，在此，必须考虑到已经标上记号的连接路线上作有标记的边(14)及结点(15)，对形成连接路径的用户(3)，边(14)以及结点(15)作上标记，c).对b)步骤重复地做下去，以对所有用户(3)都作上标记为止，d).对图(G)内所有未作标记的边(14)和结点(15)由图(G)中抹去。
5.根据上述任一权利要求的方法，其特征在于，在第一数据库中存入有关道路区的实际地形数据，以及事先规定的通过网络向地区(1)输送的网络线路(5)数据，在第二个数据库中存入用户(3)的数据，第二数据库还附带地为每一用户(3)存入他的地址，连接点的座标，以及通过网络提供的需求(4)。
6.按照权利5要求的方法，其特征在于，由数据中建立图(G)的两个数据库及下面的网络结构(Ba)。
7.按照前面任一权利要求建立一最佳网络，特别是电信网的方法，其特征在于，在步骤I中建立起来的图(G)的地区每一个道路，是通过两个专门的平行边(14)构成的，此时，每个边(14)代表一道路边。
8.按照权利7要求的方法，其特征在于，借助不同型号的传输线，如铜线，即铜芯电缆(CuDA)，或者光学纤维，可以使用户(3)同转接中心(7)连接起来，传输线彼此的传输容量和最大的有效半径是不同的，由于，所采用的电缆具有不同的双芯(CuDA)根数，因此，借助一根电缆(VzK)就可以向很多用户(3)输电，这样用户所需要的电话线和/或者数据传输线的根数，可以由一根路过用户(3)的电缆(VzK)引出来接到该用户(3)上。
9.按照权利7或8要求的方法，其特征在于，可把方法V分以下几个步骤a)确定电缆分线区(KVz’s)的容量，和/或者用在分线区传输技术的有效半径，其容量特别是与分线区采用的技术有关，b)引向一用户(22)，该用户边(16)同一结点(15)相连，该结点必须准确地同下个边(14)相连，c)由在步骤b)中选出的用户(3)出来，一直沿着网络结构(Ba)的用户边(16)，边(14)及结点(15)的转接中心(7)的方向走，直到一个边为止--以下称界边(GK)，该边在一结点(15)处分开，该结点又是与边(25)连接的，它的负载(21)超过a)步骤中规定的KVz’s，即KVz-区(电缆分线区)的容量/或者有效半径，d)对所有通过界边(GK)同转接中心(7)连接的用户(3)作上标记，并编制出KVz-区，e)反复进行b)-d)步骤，直到所有用户(3)都编制好KVz-分区(23)为止。
10.按照权利要求9的方法，紧接步骤e)后，借助递推(归)法，把所有的KVz-区(23)合并到KVz-区(26)，这样，每个KVz-区(26)的负载(30)不超过步骤a)中规定的KVz’s的容量，使每个用户能准确地被分配到一个KVz-区(26)。
11.按照前面权利任一要求的方法，其特征在于，在步骤f)中除去一些KVz-区(26)。
12.按照权利9或10要求的方法，其特征在于，只把KVz-分区(23)合并到在空间上彼此并排的KVz-区(26)。
13.按照权利要求10-12中任一权利要求的方法，其特征在于，紧接于e)步骤之后有以下步骤f)首先找出所有网络结构(Ba)中的KVz-分区(23)，它的负载与一个KVz分区(23)负载，共同要大于a)步骤规定的KVz’s的容量，该KVz-分区(23)是指直接紧邻结点(30)且带有界边(GK)，以及由该负载出来其分区范围较小或者相同，g)如果这些KVz-分区(23)在网络结构(Ba)中一旦被找到，则包括最小的KVz-分区(23)在内都成为KVz-区(26)，并且又在该KVz-区(26)进行步骤h)至i)，h)由网络结构(Ba)中去除在步骤g)中规定的KVz-区(26)，即，在进一步建立KVz-区(26)时，不再考虑了，这样，所有借助界边(GK)同转接中心(7)连接而形成的网络结构(Ba)中的用户(3)，边(14)和结点(15)皆被分割开，或者，当进一步建立KVz-区(26)时不再考虑，并且附带地去掉所有施加到与转接中心(7)相连的边(14)上的负载(21)，i)接着进行检查，是否在使消除掉的KVz-区(27)同转接中心(7)连接的结点(27)上，还有其它KVz-分区(23)的界边(GK)，如果没有其他界边(GK)，然后，去掉受阻碍的结点(28)，边(14)以及使边同下一个结点(29)连结的结点(15)，在该结点处连接有另一界边(GK)。
14.按照权利13要求的方法，其特征在于，可借助下面步骤进一步建立KVz-区(16)，j)找结点(18)，该结点只能准确地同一个边(14)以及最小一个界边(GK)相连，此时，来自网络结构(Ba)现有的及还打算考虑的边(14)的负载(21)最大，k)如果所有在被找到的结点(28)相邻的KVz-分区(23)的负载总和，小于KVz’s的容量，则使所有的KVz-分区(23)合并成一个新KVz-分区(23)，其负载等于合并后的KVz-分区(23)的总和，这时，继续到步骤1)；如果所有在被找到的结点(28)相邻的KVz-分区(23)的负载总和大于KVz’s的容量，则这些彼此相邻的KVz-分区(23)合成一个新的KVz-区(26)，其各个负载的总和为之最大，但是比KVz’s的容量要小；这些KVz-分区(23)，或新的KVz-区(26)要从网络结构(Ba)去掉，即，在进一步建立KVz-区(26)时不再考虑；接着，由分配给所有同转接中心(7)连接的边(14)的KVz-区(26)的负载中，除去已经去掉的KVz-区(27)的负载(31)；只要在网络结构(Ba)中还有KVz-分区(23)，就使工序进入到f)，没有时，则进入到p)步骤，l)同转接中心(7)相连的边(14)是新的KVz-分区(23)的界边(GK)，m)如果该界边(GK)位于一结点(15)处，而在该结点处又没有与它紧邻着的界边(GK)，则由该界边(GK)出来，朝转接中心(7)方向找出下个结点(29)，紧邻该结点为下个界边(GK)，n)如果在步骤m)中没有找到这样的结点(29)，则KVz-分区(23)成为一个KVz-区(26)，在这种情况下进入步骤p)；如果找到了这个结点(29)，则在步骤o)继续下去。o)使KVz-分区(23)的界边(GK)与在m)步骤中找到的结点(29)相连接，重复进行f)至n)步骤，直到在n)至p)步骤中把界边分路为止，p)建立KVz-区(26)的方法结束。
15.按照权利10-14任一要求的方法，其特征在于，建立KVz-区的方法结束之后，进行以下步骤q)视其分配到每个KVz-区的地址和需求的用户情况而定，为每个KVz-区找出重点，此时，KVz-区的一个结点构成该重点，并且同时形成同要建立的电信网联接KVz-区的连接点，r)使KVz-区的负载分配到每个重点上，s)建立一个新的网络结构，对所有原来在步骤III中建立的网络结构中的结点和边(它们作为结点规定的重点，同转接中心(7)连接的)作上标记，接着去掉所有没作标记的用户，用户边，结点和网络结构边，或者对于这些在接下来的步骤中不再考虑。
16.按照上述任一权利要求的方法，其特征在于，进行Vf)步骤之前，把所有需求(4)大于Va)步骤中规定的KVz’s容量的用户(3)，分别定义为一个KVz-区，此时对于这些用户分别提出有众多传输技术，这样各个用户需求就会得到满足，进而对在Vs)步骤新建立的网络结构(33)上，有一需求就被分配到与一用户(3)的界边(GK)相邻的结点(15)上，该需求比在步骤Va)规定的容量要大几倍，这样就能使用户的需求正好得到满足，其后从网络结构(Ba)中除去该用户(3)，此时，结点就等于重点，或分配给用户(3)的Kvz’s的地址。
17.按照上述权利任一要求的，用来确定网络结构(Ba)(步骤IV)边(14)负载的方法，其特征在于，开始时对结构(Ba)的边(14)施以“0”负载，然后每个用户(3)彼此沿着到转接中心(7)的边(14)和结点(15)走，在此过程中，把用户(3)的需求(4)加到每个沿向进行的边(14)上。
18.按照上述权利任一要求的，用来确定通过V步骤而构成KVz-区(26)的传输技术和电缆尺寸的方法，其特征在于，依次进行以下步骤u)对网络结构(Ba)的边(14)施以负载“0”；v)由每个用户(3)出来，沿着边(14)和结点(15)朝向属于用户(3)的KVz-区(26)的KVz走，把用户(3)的需求(4)加到沿向走的每个边(14)上；w)为每边(14)布置一电缆，其电缆容量还要刚好满足每个边(14)的负载；x)把一传输技术分配到每个结点(15)，该技术要满足每个结点(15)的负载；
19.按照权利要求18的方法，其特征在于，步骤Vs)之后，按照新网络结构(33)，采用步骤IV和Va)至Vs)及u)至x)，此时，在Va)步骤中，可以确定新网络结构级的要新建立的KVz-区(26)的另个容量和有效半径。
20.上述任一权利的方法的使用，要在一数据处理程序下进行。
全文摘要
本发明涉及建立网络的一种方法,特别是电信网、供水或远距离供热网,或者电力网。该网络可根据地区现有的及可以事先规定的需求以及人另用户(3)的要求(4),把所有用户(3)同一个总分配结点(7)连接起来。其方法步骤的特点在于,Ⅰ)建立一个网络图(G),它由边(14)和结点(15)组成。该图(G)包括所有技术上可能的,和/或者可以事先规定的网络连接线路(5)。由实际的道路区的地形图、以及可事先规定的并通过该网络向地区(1)供给的网络导线路径(5)而构成边(14)的长度和方向。结点(15)为边(14)的交叉点,即道路和/或者网络导线路径(5)的交叉点。Ⅱ)。向图(G)布置用户(3),使每个用户(3)通过一附加的用户边(16)同图(G)的下一个边(14)或者结点(15)连接。Ⅲ).建立一个网络结构(Ba),把没有必要的边(14)由图(G)中除去,这样,在总分配结点(7)与每个用户(3)之间使网络结构(Ba)的用户边(16),边(14)及结点(15)形成准确地连接。Ⅳ).按照用户(3)的需求(4)确定网络结构(Ba)的边(14)的负载。
文档编号G06F17/50GK1243638SQ98801689
公开日2000年2月2日 申请日期1998年1月5日 优先权日1997年1月6日
发明者福尔克尔·恩斯特, 布杰恩·韦尔特, 曼弗雷德·韦尔特, 弗兰克·维勒, 罗曼－埃马努埃尔·茨高尔 申请人:德国电信股份有限公司