基于改进Dijkstra算法的煤矿井下应急路径规划研究

发布时间：2023-03-25 03:40

　　煤矿井下巷道环境复杂多变,当井下发生事故时,合理高效的疏散路径规划可有效提高人员的逃生概率。因此,研究井下应急路径规划对煤矿应急逃生与救援具有十分重要的意义。针对经典Dijkstra算法在运算过程中存在的空间复杂度高,中间节点无序随机存储等问题,提出了一种基于邻接表与二叉排序树的改进Dijkstra算法。该算法使用改进的邻接表替代了原始的连接矩阵,使用距离信息矩阵储存各连接顶点的权值;引入二叉排序树,对中间节点依照权值的大小进行了排序操作。结合矿井下存在的多出口,人群拥挤以及次生灾害等影响路径规划效果的关键因素,在改进的Dijkstra算法基础上提出了标记出口节点、热门节点以及最优逃生节点的应对搜索策略。利用Dijkstra算法的贪婪特性,通过被标记出口节点的回溯操作一次性求解出最优出口节点;利用初次规划结果,筛选标记出热门节点并人为增长热门节点对应巷道当量长度,然后再次运行路径规划,促使人群分散逃生避免拥堵;结合标记出的人员逃生节点状况数据与煤矿安全监控监测实时数据,当次生灾害影响到原逃生节点后,系统提醒矿工切换逃生路径。改进的Dij kstra算法的连接矩阵占用空间降低了 90%,...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 研究思路和研究内容
2 路径规划关键技术研究
    2.1 路径规划概述
    2.2 最短路径规划相关算法介绍
    2.3 几种路径规划算法的比较与选择
    2.4 本章小结
3 Dijkstra算法的改进与仿真
    3.1 Dijkstra算法
    3.2 Dijkstra算法的改进
        3.2.1 基于改进的邻接表的改进
        3.2.2 基于二叉排序树的改进
    3.3 改进Dijkstra算法的仿真验证
    3.4 本章小结
4 基于改进Dijkstra算法的井下应急疏散路径规划
    4.1 煤矿井下路径规划的基本要求
    4.2 煤矿井下巷道建模
        4.2.1 巷道内部相关影响因素
        4.2.2 多出口
        4.2.3 人员拥堵
        4.2.4 次生灾害
    4.3 实验仿真与分析
        4.3.1 最优逃生出口的选取
        4.3.2 人员拥堵策略
        4.3.3 次生灾害应对策略
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3770460