礦山地下巷道應(yīng)急路徑實時求解算法的研究
發(fā)布時間:2021-10-11 05:19
近年來,采礦業(yè)的發(fā)展大大促進了經(jīng)濟的發(fā)展,但是礦山事故也給礦下作業(yè)人員的生命安全帶來了巨大的隱患。所以針對我國礦山事故多發(fā)的現(xiàn)狀,我們在事故發(fā)生后,如何在第一時間做出正確的避災(zāi)和救援方案,才能確保井下作業(yè)人員的生命安全呢?這是個值得深思的問題。當(dāng)?shù)V山發(fā)生事故時,如何選擇一條正確的應(yīng)急路線,對于礦山事故救援和井下人員逃生具有深遠的意義。因此,礦山逃生應(yīng)急系統(tǒng)的建立對保障礦山安全生產(chǎn)具有重要的意義。首先,本文針對我國礦山事故頻發(fā)的現(xiàn)狀提出了研究問題,并通過學(xué)習(xí)目前國內(nèi)外數(shù)字化礦山的研究現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)針對礦山應(yīng)急逃生系統(tǒng)的研究比較少。所以文中對大紅山銅礦的應(yīng)急逃生系統(tǒng)進行了理論性的設(shè)計與功能分析,并選取其中應(yīng)急逃生模塊作為本文的研究重點。系統(tǒng)的介紹了應(yīng)急逃生路徑涉及的圖論基礎(chǔ)和常用的經(jīng)典最短路徑算法。對國內(nèi)外專家學(xué)者提出的經(jīng)典最短路徑算法進行了研究,并分析對比了不同算法的空間復(fù)雜度和適用范圍。然后,本文以大紅山銅礦地下巷道CAD數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)提取礦山地下巷道中心線數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理。通過對數(shù)據(jù)特點的分析,提出了求解礦山應(yīng)急逃生路徑的問題模型。再通過分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特征,屬于典型的稀疏結(jié)構(gòu),針對數(shù)...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 問題的提出
1.2 研究背景與意義
1.2.1 研究背景
1.2.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外數(shù)字礦山發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
1.5 內(nèi)容組織
1.6 本章小結(jié)
第二章 礦山應(yīng)急逃生系統(tǒng)分析與設(shè)計
2.1 需求分析
2.2 系統(tǒng)設(shè)計原則
2.3 系統(tǒng)框架設(shè)計
2.4 系統(tǒng)功能分析與設(shè)計
2.4.1 管理模塊
2.4.2 事故預(yù)測模塊
2.4.3 應(yīng)急逃生路徑模塊
2.4.4 地圖查詢模塊
2.5 主要實現(xiàn)技術(shù)
2.5.1 C++編程語言
2.5.2 openGL三維繪制簡介
2.5.3 QT界面簡介
2.6 本章小結(jié)
第三章 圖論與算法介紹
3.1 圖論基礎(chǔ)
3.2 圖的存儲結(jié)構(gòu)
3.2.1 數(shù)組(鄰接矩陣)表示法
3.2.2 鄰接表
3.3 稀疏矩陣
3.4 紅黑樹簡介
3.5 傳統(tǒng)最短路徑算法
3.5.1 Dijkstra算法
3.5.2 A~*算法
3.5.3 Floyd-Warshall算法
3.5.4 SPFA算法
3.5.5 算法分析與比較
3.6 本章小結(jié)
第四章 礦井?dāng)?shù)據(jù)組織及預(yù)處理
4.1 礦山巷道線性網(wǎng)絡(luò)
4.1.1 礦山巷道
4.1.2 巷道線性網(wǎng)絡(luò)
4.2 巷道的作用與分類
4.2.1 地下巷道的作用
4.2.2 礦井巷道的命名和分類
4.2.3 常用的礦井巷道
4.3 可通行性分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 算法選用與改進
5.1 數(shù)據(jù)特點和問題模型
5.1.1 數(shù)據(jù)特點
5.1.2 問題模型
5.2 算法選用與改進
5.2.1 算法選用
5.2.2 數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)分析與選擇
5.2.3 Dijkstra算法的性能瓶頸分析
5.2.4 算法改進
5.2.5 改進結(jié)果對比與分析
5.3 改進的算法在應(yīng)用中的實現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文研究成果
6.2 不足與展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]圖的最短路徑算法及其在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J]. 劉樹林,尹玉妹. 軟件導(dǎo)刊. 2011(07)
[2]數(shù)字礦山應(yīng)用及其現(xiàn)狀研究[J]. 梁宵,袁艷斌,張帆,夏文釗. 中國礦業(yè). 2010(09)
[3]雙層A*算法在游戲?qū)ぢ贩矫娴难芯縖J]. 蔡方方,楊士穎,張小鳳,劉東平. 微型電腦應(yīng)用. 2010(01)
[4]基于GIS的礦井應(yīng)急救援系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[J]. 楊義輝,馮仁俊,李明建,岳俊,宋志強. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2009(S1)
[5]基于ZigBee的煤礦人員定位安全系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 譚文群. 煤礦安全. 2009(05)
[6]基于GIS的煤礦災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 李希建,林柏泉. 采礦與安全工程學(xué)報. 2008(03)
[7]改進的Dijkstra算法在礦井應(yīng)急救援最佳避災(zāi)路線求取中的應(yīng)用[J]. 孫殿閣,蔣仲安. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2005(05)
[8]數(shù)字礦山與我國礦山未來發(fā)展[J]. 吳立新,朱旺喜,張瑞新. 科技導(dǎo)報. 2004(07)
[9]GIS領(lǐng)域最短路徑搜索問題的一種高效實現(xiàn)[J]. 王開義,趙春江,胥桂仙,宋曉宇. 中國圖象圖形學(xué)報. 2003(08)
[10]3維地學(xué)模擬與虛擬礦山系統(tǒng)[J]. 吳立新,張瑞新,戚宜欣,齊安文,李冰. 測繪學(xué)報. 2002(01)
碩士論文
[1]基于Qt的嵌入式GUI的研究與實現(xiàn)[D]. 黃超.吉林大學(xué) 2011
[2]基于三維GIS校園火災(zāi)應(yīng)急救援系統(tǒng)的研究[D]. 肖瀟.昆明理工大學(xué) 2011
[3]基于RS與GIS的礦山監(jiān)測管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李學(xué)淵.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[4]大紅山銅礦三維建模及可視化研究[D]. 張蓓蓓.昆明理工大學(xué) 2009
[5]基于OpenGL的虛擬3D場景構(gòu)建研究與實踐[D]. 楊亞讓.華中師范大學(xué) 2009
[6]礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 趙敏.西安電子科技大學(xué) 2009
[7]基于GIS的礦井安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)[D]. 程永義.吉林大學(xué) 2006
[8]基于GIS的礦山可視化管理系統(tǒng)[D]. 王潤生.河北理工學(xué)院 2003
[9]基與GIS的礦圖繪制與管理系統(tǒng)[D]. 楊多兵.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2001
本文編號:3429865
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 問題的提出
1.2 研究背景與意義
1.2.1 研究背景
1.2.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外數(shù)字礦山發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
1.5 內(nèi)容組織
1.6 本章小結(jié)
第二章 礦山應(yīng)急逃生系統(tǒng)分析與設(shè)計
2.1 需求分析
2.2 系統(tǒng)設(shè)計原則
2.3 系統(tǒng)框架設(shè)計
2.4 系統(tǒng)功能分析與設(shè)計
2.4.1 管理模塊
2.4.2 事故預(yù)測模塊
2.4.3 應(yīng)急逃生路徑模塊
2.4.4 地圖查詢模塊
2.5 主要實現(xiàn)技術(shù)
2.5.1 C++編程語言
2.5.2 openGL三維繪制簡介
2.5.3 QT界面簡介
2.6 本章小結(jié)
第三章 圖論與算法介紹
3.1 圖論基礎(chǔ)
3.2 圖的存儲結(jié)構(gòu)
3.2.1 數(shù)組(鄰接矩陣)表示法
3.2.2 鄰接表
3.3 稀疏矩陣
3.4 紅黑樹簡介
3.5 傳統(tǒng)最短路徑算法
3.5.1 Dijkstra算法
3.5.2 A~*算法
3.5.3 Floyd-Warshall算法
3.5.4 SPFA算法
3.5.5 算法分析與比較
3.6 本章小結(jié)
第四章 礦井?dāng)?shù)據(jù)組織及預(yù)處理
4.1 礦山巷道線性網(wǎng)絡(luò)
4.1.1 礦山巷道
4.1.2 巷道線性網(wǎng)絡(luò)
4.2 巷道的作用與分類
4.2.1 地下巷道的作用
4.2.2 礦井巷道的命名和分類
4.2.3 常用的礦井巷道
4.3 可通行性分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 算法選用與改進
5.1 數(shù)據(jù)特點和問題模型
5.1.1 數(shù)據(jù)特點
5.1.2 問題模型
5.2 算法選用與改進
5.2.1 算法選用
5.2.2 數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)分析與選擇
5.2.3 Dijkstra算法的性能瓶頸分析
5.2.4 算法改進
5.2.5 改進結(jié)果對比與分析
5.3 改進的算法在應(yīng)用中的實現(xiàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文研究成果
6.2 不足與展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]圖的最短路徑算法及其在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J]. 劉樹林,尹玉妹. 軟件導(dǎo)刊. 2011(07)
[2]數(shù)字礦山應(yīng)用及其現(xiàn)狀研究[J]. 梁宵,袁艷斌,張帆,夏文釗. 中國礦業(yè). 2010(09)
[3]雙層A*算法在游戲?qū)ぢ贩矫娴难芯縖J]. 蔡方方,楊士穎,張小鳳,劉東平. 微型電腦應(yīng)用. 2010(01)
[4]基于GIS的礦井應(yīng)急救援系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[J]. 楊義輝,馮仁俊,李明建,岳俊,宋志強. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2009(S1)
[5]基于ZigBee的煤礦人員定位安全系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 譚文群. 煤礦安全. 2009(05)
[6]基于GIS的煤礦災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 李希建,林柏泉. 采礦與安全工程學(xué)報. 2008(03)
[7]改進的Dijkstra算法在礦井應(yīng)急救援最佳避災(zāi)路線求取中的應(yīng)用[J]. 孫殿閣,蔣仲安. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2005(05)
[8]數(shù)字礦山與我國礦山未來發(fā)展[J]. 吳立新,朱旺喜,張瑞新. 科技導(dǎo)報. 2004(07)
[9]GIS領(lǐng)域最短路徑搜索問題的一種高效實現(xiàn)[J]. 王開義,趙春江,胥桂仙,宋曉宇. 中國圖象圖形學(xué)報. 2003(08)
[10]3維地學(xué)模擬與虛擬礦山系統(tǒng)[J]. 吳立新,張瑞新,戚宜欣,齊安文,李冰. 測繪學(xué)報. 2002(01)
碩士論文
[1]基于Qt的嵌入式GUI的研究與實現(xiàn)[D]. 黃超.吉林大學(xué) 2011
[2]基于三維GIS校園火災(zāi)應(yīng)急救援系統(tǒng)的研究[D]. 肖瀟.昆明理工大學(xué) 2011
[3]基于RS與GIS的礦山監(jiān)測管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李學(xué)淵.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
[4]大紅山銅礦三維建模及可視化研究[D]. 張蓓蓓.昆明理工大學(xué) 2009
[5]基于OpenGL的虛擬3D場景構(gòu)建研究與實踐[D]. 楊亞讓.華中師范大學(xué) 2009
[6]礦井災(zāi)害應(yīng)急救援系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 趙敏.西安電子科技大學(xué) 2009
[7]基于GIS的礦井安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)[D]. 程永義.吉林大學(xué) 2006
[8]基于GIS的礦山可視化管理系統(tǒng)[D]. 王潤生.河北理工學(xué)院 2003
[9]基與GIS的礦圖繪制與管理系統(tǒng)[D]. 楊多兵.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2001
本文編號:3429865
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