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1、Dijkstra算法在礦井通風(fēng)計(jì)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(guó)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(xiàn)計(jì)算是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一環(huán)，是通風(fēng)設(shè)備選擇的主要依據(jù)。對(duì)于復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路的最大阻力路線(xiàn)計(jì)算，通常使用軟件計(jì)算，文中設(shè)計(jì)了一種基于Dijkstra算法的礦井通風(fēng)最大阻力路線(xiàn)編程計(jì)算方法，對(duì)該方法作了
2、詳細(xì)介紹，以期為編程計(jì)算礦井通風(fēng)最大阻力路線(xiàn)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(lèi)號(hào)：TD722文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A：1006-4311（2014）34-0028-02簡(jiǎn)介：趙泓泉（1988-），男，云南大理人，在讀研究生，研究方向?yàn)榘踩夹g(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(dòng)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(jì)算是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)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(shí)，就需要選擇幾條線(xiàn)路通過(guò)計(jì)算比較選出其中的最大者。通常情況下，是依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇通風(fēng)路線(xiàn)然后計(jì)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(duì)于多結(jié)點(diǎn)的復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路，遍歷每條風(fēng)路計(jì)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(jì)算量過(guò)大所以不適合人工計(jì)算，隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算與扇風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算，都可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行，但無(wú)論是使用
5、商務(wù)或者個(gè)人開(kāi)發(fā)版的計(jì)算軟件計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力值，對(duì)于單純軟件的使用者來(lái)說(shuō)，一般不知道具體結(jié)果是如何計(jì)算得出的，其中的計(jì)算原理和計(jì)算誤差都是一個(gè)不可知與不可控制的過(guò)程，本文針對(duì)以上問(wèn)題，根據(jù)Dijkstra最短路徑算法，擴(kuò)展設(shè)計(jì)了一種編程實(shí)現(xiàn)全礦通風(fēng)最大阻力路線(xiàn)計(jì)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(jì)算全礦通風(fēng)最大阻力路線(xiàn)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(gè)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(shí)，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(duì)全礦通風(fēng)總阻力計(jì)算，從效
6、能原則來(lái)看，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的鄰接矩陣就是一個(gè)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(guò)計(jì)算所有風(fēng)路的總阻力。一個(gè)圖G的結(jié)構(gòu)，可以完全由結(jié)點(diǎn)之間的鄰接關(guān)系來(lái)描述，這種關(guān)系可以通過(guò)一個(gè)矩陣來(lái)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(jì)算機(jī)識(shí)別和計(jì)算，對(duì)于有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖而言，我們首先建立一個(gè)（N×N+3）的矩陣，這里稱(chēng)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(jì)算的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生
7、成的鄰接矩陣，這個(gè)鄰接矩陣再合并上方便計(jì)算機(jī)識(shí)別計(jì)算對(duì)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(lái)說(shuō)MaM矩陣實(shí)際上是一個(gè)二維數(shù)組，其使用上和矩陣無(wú)太大差別，這里就不做過(guò)多區(qū)別，以下均稱(chēng)為MaM矩陣。（圖2）為了更好地說(shuō)明問(wèn)題，引入聯(lián)組的概念。上（始）節(jié)點(diǎn)和直接與其相連的所有下（末）結(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的一個(gè)集合，稱(chēng)為聯(lián)組。聯(lián)組由上（始）結(jié)點(diǎn)號(hào)來(lái)命名[4]。圖中，v1~vn是結(jié)點(diǎn)；1~n是聯(lián)組名。CP（CalculationPoint）計(jì)算點(diǎn)，輔助程序記錄結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)聯(lián)組數(shù)，同時(shí)也是程序識(shí)別結(jié)點(diǎn)是否計(jì)算完成找出最大權(quán)
