矿山地下巷道应急路径实时求解算法的研究

发布时间：2021-10-11 05:19

　　近年来,采矿业的发展大大促进了经济的发展,但是矿山事故也给矿下作业人员的生命安全带来了巨大的隐患。所以针对我国矿山事故多发的现状,我们在事故发生后,如何在第一时间做出正确的避灾和救援方案,才能确保井下作业人员的生命安全呢?这是个值得深思的问题。当矿山发生事故时,如何选择一条正确的应急路线,对于矿山事故救援和井下人员逃生具有深远的意义。因此,矿山逃生应急系统的建立对保障矿山安全生产具有重要的意义。首先,本文针对我国矿山事故频发的现状提出了研究问题,并通过学习目前国内外数字化矿山的研究现状,发现针对矿山应急逃生系统的研究比较少。所以文中对大红山铜矿的应急逃生系统进行了理论性的设计与功能分析,并选取其中应急逃生模块作为本文的研究重点。系统的介绍了应急逃生路径涉及的图论基础和常用的经典最短路径算法。对国内外专家学者提出的经典最短路径算法进行了研究,并分析对比了不同算法的空间复杂度和适用范围。然后,本文以大红山铜矿地下巷道CAD数据为基础提取矿山地下巷道中心线数据,并对数据进行预处理。通过对数据特点的分析,提出了求解矿山应急逃生路径的问题模型。再通过分析数据结构的特征,属于典型的稀疏结构,针对数... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 研究背景与意义
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外数字矿山发展现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 本文研究的主要内容
    1.5 内容组织
    1.6 本章小结
第二章 矿山应急逃生系统分析与设计
    2.1 需求分析
    2.2 系统设计原则
    2.3 系统框架设计
    2.4 系统功能分析与设计
        2.4.1 管理模块
        2.4.2 事故预测模块
        2.4.3 应急逃生路径模块
        2.4.4 地图查询模块
    2.5 主要实现技术
        2.5.1 C++编程语言
        2.5.2 openGL三维绘制简介
        2.5.3 QT界面简介
    2.6 本章小结
第三章 图论与算法介绍
    3.1 图论基础
    3.2 图的存储结构
        3.2.1 数组(邻接矩阵)表示法
        3.2.2 邻接表
    3.3 稀疏矩阵
    3.4 红黑树简介
    3.5 传统最短路径算法
        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 算法分析与比较
    3.6 本章小结
第四章 矿井数据组织及预处理
    4.1 矿山巷道线性网络
        4.1.1 矿山巷道
        4.1.2 巷道线性网络
    4.2 巷道的作用与分类
        4.2.1 地下巷道的作用
        4.2.2 矿井巷道的命名和分类
        4.2.3 常用的矿井巷道
    4.3 可通行性分析
    4.4 本章小结
第五章 算法选用与改进
    5.1 数据特点和问题模型
        5.1.1 数据特点
        5.1.2 问题模型
    5.2 算法选用与改进
        5.2.1 算法选用
        5.2.2 数据存储结构分析与选择
        5.2.3 Dijkstra算法的性能瓶颈分析
        5.2.4 算法改进
        5.2.5 改进结果对比与分析
    5.3 改进的算法在应用中的实现
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文研究成果
    6.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]图的最短路径算法及其在网络中的应用[J]. 刘树林,尹玉妹.  软件导刊. 2011(07)
[2]数字矿山应用及其现状研究[J]. 梁宵,袁艳斌,张帆,夏文钊.  中国矿业. 2010(09)
[3]双层A*算法在游戏寻路方面的研究[J]. 蔡方方,杨士颖,张小凤,刘东平.  微型电脑应用. 2010(01)
[4]基于GIS的矿井应急救援系统的研究及应用[J]. 杨义辉,冯仁俊,李明建,岳俊,宋志强.  矿业安全与环保. 2009(S1)
[5]基于ZigBee的煤矿人员定位安全系统的设计与实现[J]. 谭文群.  煤矿安全. 2009(05)
[6]基于GIS的煤矿灾害应急救援系统的应用[J]. 李希建,林柏泉.  采矿与安全工程学报. 2008(03)
[7]改进的Dijkstra算法在矿井应急救援最佳避灾路线求取中的应用[J]. 孙殿阁,蒋仲安.  矿业安全与环保. 2005(05)
[8]数字矿山与我国矿山未来发展[J]. 吴立新,朱旺喜,张瑞新.  科技导报. 2004(07)
[9]GIS领域最短路径搜索问题的一种高效实现[J]. 王开义,赵春江,胥桂仙,宋晓宇.  中国图象图形学报. 2003(08)
[10]3维地学模拟与虚拟矿山系统[J]. 吴立新,张瑞新,戚宜欣,齐安文,李冰.  测绘学报. 2002(01)

硕士论文
[1]基于Qt的嵌入式GUI的研究与实现[D]. 黄超.吉林大学 2011
[2]基于三维GIS校园火灾应急救援系统的研究[D]. 肖潇.昆明理工大学 2011
[3]基于RS与GIS的矿山监测管理信息系统的设计与实现[D]. 李学渊.中国地质大学（北京） 2011
[4]大红山铜矿三维建模及可视化研究[D]. 张蓓蓓.昆明理工大学 2009
[5]基于OpenGL的虚拟3D场景构建研究与实践[D]. 杨亚让.华中师范大学 2009
[6]矿井灾害应急救援系统的设计与实现[D]. 赵敏.西安电子科技大学 2009
[7]基于GIS的矿井安全生产管理信息系统[D]. 程永义.吉林大学 2006
[8]基于GIS的矿山可视化管理系统[D]. 王润生.河北理工学院 2003
[9]基与GIS的矿图绘制与管理系统[D]. 杨多兵.辽宁工程技术大学 2001



本文编号：3429865