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《dijkstra算法在礦井通風(fēng)計算中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、Dijkstra算法在礦井通風(fēng)計算中的應(yīng)用趙泓泉ZHAOHong-quan；楊溢YANGYi；劉強(qiáng)LIUQiang（昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，昆明650093）（FacultyofLandResourceEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China）摘要：礦井通風(fēng)最大阻力路線計算是礦井通風(fēng)設(shè)計的關(guān)鍵一環(huán)，是通風(fēng)設(shè)備選擇的主要依據(jù)。對于復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路的最大阻力路線計算，通常使用軟件計算，文中設(shè)計了一種基于Dijkstra算法的礦井通風(fēng)最大阻力路線編程計算方法，對該方法作了
2、詳細(xì)介紹，以期為編程計算礦井通風(fēng)最大阻力路線提供一定的啟發(fā)與幫助。Abstract:Themaximumresistanceofmineventilationroutecalculationplaysabigroleinthemineventilationdesign;itisthemainbasisofventilationequipmentselection.Themaximumresistancerouteforplexventilationonlyusesputingsoftineventilationmaximumresistancelinecalculat
3、ionbasedontheDijkstramethod,andtheprogrammingalgorithmisintroducedindetail.Thispaperentandhelpforreaders..jyqkineventilation；themaximumresistanceline；Dijkstramethod中圖分類號：TD722文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A：1006-4311（2014）34-0028-02簡介：趙泓泉（1988-），男，云南大理人，在讀研究生，研究方向為安全技術(shù)及工程。0引言礦井通風(fēng)總阻力，是指風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口到扇風(fēng)機(jī)風(fēng)硐（抽出式）或由扇風(fēng)機(jī)風(fēng)硐
4、到回風(fēng)井口（壓入式）沿任一風(fēng)路流動途中所產(chǎn)生的摩擦阻力和局部阻力的總和[1]。礦通風(fēng)阻力計算是礦井通風(fēng)設(shè)計中的關(guān)鍵一環(huán)，它是通風(fēng)設(shè)備選擇的主要依據(jù)。當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，在直觀上難于判斷哪條風(fēng)路阻力最大時，就需要選擇幾條線路通過計算比較選出其中的最大者。通常情況下，是依靠個人經(jīng)驗來選擇通風(fēng)路線然后計算比較得出風(fēng)路阻力最大者，這在一定程度存在較大誤差，而對于多結(jié)點的復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路，遍歷每條風(fēng)路計算總風(fēng)阻而后比較得出風(fēng)路阻力最大者的這種精確算法，由于其計算量過大所以不適合人工計算，隨著電子計算機(jī)的廣泛應(yīng)用，礦井通風(fēng)總阻力計算與扇風(fēng)機(jī)的選擇計算，都可以用計算機(jī)進(jìn)行，但無論是使用
5、商務(wù)或者個人開發(fā)版的計算軟件計算礦井通風(fēng)總阻力值，對于單純軟件的使用者來說，一般不知道具體結(jié)果是如何計算得出的，其中的計算原理和計算誤差都是一個不可知與不可控制的過程，本文針對以上問題，根據(jù)Dijkstra最短路徑算法，擴(kuò)展設(shè)計了一種編程實現(xiàn)全礦通風(fēng)最大阻力路線計算的方法，就該方法的數(shù)學(xué)模型和具體算法作詳細(xì)介紹，以期為編程計算全礦通風(fēng)最大阻力路線提供一定的啟發(fā)與幫助。1數(shù)學(xué)模型的建立通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的鄰接矩陣：以數(shù)學(xué)模型的方式完全描述一個礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖是十分困難的，它涉及圖論與風(fēng)量分配基本定律的很多知識，其最終得出數(shù)學(xué)模型也是極其復(fù)雜的，但如果只針對全礦通風(fēng)總阻力計算，從效
6、能原則來看，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的鄰接矩陣就是一個合理的數(shù)學(xué)模型，它既描述了風(fēng)流的流向，給風(fēng)路選擇提供依據(jù)，又包括了每段風(fēng)路的通風(fēng)阻力值，可以通過計算所有風(fēng)路的總阻力。一個圖G的結(jié)構(gòu)，可以完全由結(jié)點之間的鄰接關(guān)系來描述，這種關(guān)系可以通過一個矩陣來給出。2算法詳解2.1Dijkstra最短路徑算法迪杰斯特拉（E·aM矩陣為了方便計算機(jī)識別和計算，對于有N個節(jié)點的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖而言，我們首先建立一個（N×N+3）的矩陣，這里稱其為MaM矩陣（MaximumresistanceofventilationroutesMatrix），其中MaM矩陣中所包含的前N階方陣是所需計算的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生
7、成的鄰接矩陣，這個鄰接矩陣再合并上方便計算機(jī)識別計算對象的N×3階矩陣后，所構(gòu)成的增廣矩陣就是真正意義上程序中所能看到的MaM矩陣，從編程角度來說MaM矩陣實際上是一個二維數(shù)組，其使用上和矩陣無太大差別，這里就不做過多區(qū)別，以下均稱為MaM矩陣。（圖2）為了更好地說明問題，引入聯(lián)組的概念。上（始）節(jié)點和直接與其相連的所有下（末）結(jié)點所構(gòu)成的一個集合，稱為聯(lián)組。聯(lián)組由上（始）結(jié)點號來命名[4]。圖中，v1~vn是結(jié)點；1~n是聯(lián)組名。CP（CalculationPoint）計算點，輔助程序記錄結(jié)點所對應(yīng)聯(lián)組數(shù)，同時也是程序識別結(jié)點是否計算完成找出最大權(quán)
