最优路径选择在煤矿避灾路线中的应用研究

• 作 者: 孙研博
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 路径优化 路网化简 最优路径选择 算法改进

灾害事故发生时快速合理的选择出一条逃生路线，不仅能尽可能的减少一些不必要的经济损失，而且能有效的保障人民的生命安全。逃生路线的选择隶属于路径规划问题中的最优路径选择问题，近几年，它的重要性愈加凸出，在众多领域中被视为一个探究热点进行重点研究。在煤矿安全领域，最优路径的正确选择能够使井下工作人员，在灾害事故发生时在最快的时间内逃生到安全区域。本论文针对时间依赖网络（路径信息随着时间的流逝而改变）的最优路径选择问题做了进一步的研究，并在此基础上提出了适合于动态路网的最优路径选择算法。现有路径规划问题所依附的背景网络大都是静态路网，且相对应的路径选择算法基本是针对结点数量少的路网，而对于复杂的、远距离的动态路网，还缺乏相应的解决措施。目前，对动态路网的路径选择，大都是基于传统静态路网下的路径选择方法，其核心的算法有传统的Dijkstra算法、A*算法以及最近几年刚兴起的生物仿生算法等。本论文提出的算法结合了以上算法的优点，且在进行路径选择之前先对路网做预先的处理，从而使得路径的选择更加贴合实际。本论文提出的最优路径选择策略共分为两步：第一步是对动态路网进行初步筛选，由于动态路网的路径随时间的流逝处于变化当中，一些路径有可能发生了重大的改变，而影响了正常的通行，因此，在进行最优路径选择之前，没有必要把这些路径加入到计算路径当中，应事先进行排除掉；第二步是在第一步的基础上，计算出一条从逃生人员所在位置到距离最近安全区域的一条或几条最优路径。论文最后以某煤矿的具体井下巷道的真实布局为背景网络，对以上提出的算法进行了实验仿真，在实验当中通过与其它算法的比较，表明了改进后的算法不仅极大的缩小了搜索空间，而且算法的执行效率有了明显的改进。