井下最优避险路径的数学建模与火灾仿真实验

发布时间：2018-08-07 18:48

【摘要】：从实际应用的角度将"通行路径最短"的最优路径扩展为"安全性最高、通行时间最短"的紧急避险最优路径,形成了适用于灾情变化的GIS避险最优路径理论,并量化了灾害避险路径的安全性和通行效率的指标,在改进的Dijkstra(迪杰斯特拉)数学模型中,增加等价权因子,构造了UPOP-Dijkstra(矿井紧急避险最优路径)算法,为矿山井下智能化避险决策提供了技术支持。利用Matlab为开发工具,借助于改进的Dijkstra数学函数,设计了UPOP-Dijkstra算法应用流程,并以河北杏山矿井井下相关信息的基础数据为例,对井下火灾进行了灾害仿真实验,解算了井下人员的避灾路线,验证了数学模型的有效性。
[Abstract]:From the point of view of practical application, the optimal path of "shortest path" is extended to an emergency route of "safety is the highest and the passage time is shortest", and the theory of GIS optimal path is formed, which is suitable for the change of disaster situation. The index of safety and traffic efficiency of hazard avoidance path is quantified. In the improved Dijkstra (Dijstra) mathematical model, the equivalent weight factor is added to construct the UPOP-Dijkstra (mine emergency risk avoidance optimal path) algorithm. It provides technical support for intelligent risk avoidance decision in underground mine. Using Matlab as the development tool and with the help of the improved Dijkstra mathematical function, the application flow of UPOP-Dijkstra algorithm is designed. Taking the basic data of relevant information in Xingshan mine of Hebei Province as an example, the disaster simulation experiment of underground fire is carried out. The disaster avoidance route of underground personnel is solved, and the validity of the mathematical model is verified.
【作者单位】： 华北理工大学理学院;华北理工大学矿业工程学院;
【基金】：“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2011BAK07B01-04) 河北省自然科学基金资助项目(E2011209030)
【分类号】：TD752

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 高蕊;蒋仲安;董枫;杜丙申;巩文保;王德胜;陈永现;;基于MapObject的矿井火灾动态最佳救灾路线数学模型和算法[J];北京科技大学学报;2008年07期

2 汪金花;张亚静;朱令起;李玉萍;;井下避险最优路径机理与数学建模研究[J];金属矿山;2013年05期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈宁;孔维臻;;矿井火灾避灾与救灾最优路径研究[J];工业安全与环保;2010年11期

2 盖文妹;蒋仲安;邓云峰;李竞;杜焱;;重大事故救灾路线双目标优化模型及算法[J];北京科技大学学报;2014年04期

3 詹子娜;金龙哲;白楠;王奕;;基于避险设施的火灾救援及避灾路线算法[J];北京科技大学学报;2014年07期

4 盖文妹;蒋仲安;邓云峰;李竞;杜焱;;应急救援物资车辆运输路线多目标优化[J];北京科技大学学报;2014年10期

5 邓云峰;李竞;盖文妹;;基于个体脆弱性区域疏散最佳路径[J];中国安全生产科学技术;2013年11期

6 成韶辉;张雪英;李凤莲;李芸;;K则最优路径在矿井水害避灾中的应用研究[J];金属矿山;2014年01期

7 赵文涛;张改丽;王丽娜;;基于Dijkstra的煤矿井下紧急避灾路径搜索方法研究[J];矿山机械;2014年09期

8 李玉萍;刘雨青;汪金花;白洋;;井下紧急避险三维GIS系统开发与应用[J];现代矿业;2014年12期

9 汪金花;张亚静;李玉萍;;井下最优避险路线GIS网络分析数学建模与算法实现[J];煤炭学报;2014年S2期

10 赵作鹏;宋国娟;宗元元;李晓波;康清华;张雪涛;王艳辉;许新征;;基于D-K算法的煤矿水灾多最优路径研究[J];煤炭学报;2015年02期

相关博士学位论文 前4条

1 段滋明;图论中的距离标号理论及其在力学计算中的应用研究[D];中国矿业大学;2011年

2 谭波;基于物理场模型的矿井火灾动态仿真技术研究[D];中国矿业大学（北京）;2010年

3 李长录;煤矿井下紧急避险关键装备的数值模拟分析与研制[D];中国矿业大学（北京）;2013年

4 盖文妹;含硫气田井喷事故公共报警理论及系统开发的研究[D];北京科技大学;2015年

相关硕士学位论文 前8条

1 杨晓奇;基于OpenSceneGraph的矿井可视化应急救援系统的关键技术研究[D];中北大学;2011年

2 刘勇;基于蚁群算法的应急救援最优路径研究[D];中国地质大学;2010年

3 张俊瑞;基于Multi-Agent的煤矿井下矿工井下逃生模型研究[D];太原科技大学;2012年

4 张洪姣;矿井突水三维可视化应急辅助救援信息系统研究[D];中南大学;2012年

5 倪燕;金属矿山井下灾害人员逃生最优路径研究[D];中南大学;2013年

6 邹雪梅;基于人员健康度的矿山灾害逃生研究[D];中南大学;2013年

7 黄峰;矿山三维巷道建模关键技术研究[D];中南大学;2014年

8 樊雯婧;井下火灾多救护队救援路径优化的群智能算法研究[D];西安建筑科技大学;2014年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李擎,宋顶立,张双江,李哲,刘建光,王志良;两种改进的最优路径规划算法[J];北京科技大学学报;2005年03期

2 范瑞霞,曾治;MapObject控件在智能小区多媒体软件中的应用[J];北京理工大学学报;2002年03期

3 陈志辉,王新洲,李少元,胡冬清;基于MapObjects的城市路网路径分析算法的设计与实现[J];地理空间信息;2005年03期

4 杨义辉;冯仁俊;李明建;岳俊;宋志强;;基于GIS的矿井应急救援系统的研究及应用[J];矿业安全与环保;2009年S1期

5 祁海莹;唐述明;;国内外矿山救援装备现状及发展趋势探讨[J];矿业安全与环保;2011年04期

6 李舒伶,曹坤,彭连会,任志玲;井下最佳避灾路线确定[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年01期

7 陈宁;孔维臻;;矿井火灾避灾与救灾最优路径研究[J];工业安全与环保;2010年11期

8 汪金花;张亚静;李玉萍;;三维GIS井下应急演练与救援机理的建模与研究[J];矿业安全与环保;2012年05期

9 周丽萍;马蓉擘;;城市地震救灾路径选择系统仿真[J];计算机仿真;2011年08期

10 古凌岚;;GIS最短路径分析中Dijkstra算法的优化[J];计算机与数字工程;2006年12期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 高明中;盛武;;产煤发达国家煤矿紧急避险体系建设研究[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2011年03期

2 杨大明;;关于井下紧急避险系统设计的探讨[J];煤矿安全;2012年01期

3 ;刊首语[J];煤炭工程;2013年04期

4 王云涛;杜学胜;刘国印;;国投登封教学三矿井下紧急避险系统的构建[J];能源技术与管理;2013年04期

5 王欣;;煤矿紧急避险孔施工技术[J];西部探矿工程;2013年09期

6 杨刚;;南阳煤业有限公司紧急避险设施设计探讨[J];科技创新与应用;2014年05期

7 冯维进;王铁军;桂思虎;;唐阳煤矿紧急避险演练 提高应急能力[J];山东煤炭科技;2014年01期

8 安泰龙;;煤矿井下紧急避险系统建设及发展现状研究[J];内蒙古煤炭经济;2014年06期

9 何政平;;我国煤矿井下紧急避险系统建设与发展研究[J];科技与创新;2014年09期

10 刘东明;马大和;;规避火场危险与火场紧急避险辨析[J];林业劳动安全;2013年02期

相关会议论文 前5条

1 邓新刚;殷现民;宋建龙;;煤矿井下紧急避险系统设计的技术研究[A];煤矿综合自动化与机电技术[C];2012年

2 郭兆刚;;论煤矿井下紧急避险系统建设的必要性[A];第23届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第5届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2013年

3 陈洲;冯德清;赵向东;;徐庄煤矿紧急避险系统的技术探讨[A];煤矿机电一体化新技术创新与发展2012学术年会论文集[C];2012年

4 李长录;秦亮;何明刚;毛辉;;矿用紧急避险用大容量备用电源的研究与应用[A];第24届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第6届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2014年

5 黄海鹏;;司家营铁矿南区紧急避险系统设计[A];第二十届“冀鲁川辽晋琼粤”七省矿业学术交流会论文集[C];2013年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 黄明健　丘勋锐;把学校建成公众紧急避险场所[N];人民公安报;2009年

2 蔡万源 福建总队;科学指导紧急避险[N];人民武警;2009年

3 蔡祥;紧急避险致人伤 谁酿险情谁赔偿[N];检察日报;2000年

4 陈刚;江苏省所有矿井3年内要建成三级紧急避险系统[N];中国社会报;2010年

5 聂欣　宋晓华;我省要求3年之内 所有矿井建成紧急避险系统[N];新华日报;2010年

6 刘建国;“一辞了之”不是“紧急避险”[N];人民法院报;2013年

7 海滨;紧急避险造成损失要赔偿吗？[N];广西政法报;2001年

8 何明轩 吴 洲;紧急避险酿成车祸 责任如何划分[N];河南日报;2004年

9 谭林;紫云采取紧急避险措施确保群众生命财产安全[N];贵州日报;2007年

10 小杰邋月华;能本文化：紧急避险违章不受罚[N];工人日报;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 林如惠;民事紧急避险制度探究[D];厦门大学;2008年

2 魏纯杰;紧急避险比较研究[D];贵州大学;2009年

3 马云彩;紧急避险比较研究[D];河南大学;2012年

4 李辰君;我国刑法紧急避险限度要件研究[D];四川师范大学;2015年

5 张毅;紧急避险制度若干争议法律问题研究[D];吉林大学;2009年

6 张菲菲;论紧急避险[D];河南大学;2009年

7 安调珍;论紧急避险的限度条件[D];兰州大学;2009年

8 孙洁;紧急避险法律性质研究[D];西南政法大学;2010年

9 肖敏;紧急避险比较研究[D];四川大学;2005年

10 张春晓;紧急避险正当性根据的再思考[D];吉林大学;2007年

，

本文编号：2171019