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山区复杂道路条件下煤层气野外巡检路径优化算法研究
| 论文题名： | 山区复杂道路条件下煤层气野外巡检路径优化算法研究 |
| 关键词： | 山区道路网络;煤层气;野外巡检路径;最优路径;模糊推理 |
| 摘要： | 煤层气的生产基地常常位于山区，为了保证安全生产，需要对位于野外站场的煤层气生产设备进行检查。山区道路网络较为复杂，直接使用最优路径算法难以满足需求，因此需要研究适宜于山区的巡检路径算法。 本文提出一种适宜于分级不明显、道路网络分布不均匀的道路网络分层方法。首先根据研究区域实际情况决定各层次高等级道路网络应具有的密度。对每层道路网络中的道路进行规划，以道路能否出现在该层道路网络为标准，将道路分为三类：必须出现、可能出现、不能出现。以其中必须出现在该等级道路网络中的道路作为基准制定规划网，根据实际情况决定是否需要对规划网进行加密，然后提取规划网附近符合条件的道路作为该等级道路网络。 为了计算山区道路权重，本文引入相对比较的思想，采用模糊推理的方法为道路赋权。从专家知识库中提取典型链路模式，计算山区道路与典型链路模式的相似程度，依据模糊推理的方法求解道路的综合权重值。模糊推理的方法考虑了多种因素对道路路网权重的影响，克服了传统方法用单因素构建路网权重的缺陷，同时将对权重具有非线性影响的定性因素进行了很好的定量化表示。 分层道路网络下最优路径计算问题包含两个部分，其一是计算的最优道路网络层的选择。其二是不同道路网络层次间点的映射。本文从高等级道路网络入手，计算起止点所在区块间最优路径，再通过最优路径确定映射点，最后将映射路径和区块间最优路径相结合，组成起始点到终点的完整的最优路径。 通过对比传统最优路径算法和基于分层道路网络最优路径算法，验证本文对于山区道路网络分层方法的实用性。通过对比，基于分层道路网络所得最优路径更加符合人们出行习惯、花费时间短、安全性高，证实了复杂道路条件下分层道路网络最优路径算法的有效性和可靠性，可以为煤层气巡检路径提供决策支持。 |
| 作者： | 李煜 |
| 专业： | 地图学与地理信息系统 |
| 导师： | 杨永国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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