通风网络拓扑理论及通路算法研究

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1、第33卷第8期煤炭学报Vol.33No.82008年8月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYAug.2008文章编号:0253-9993(2008)08-0926-05通风网络拓扑理论及通路算法研究1,21,21魏连江,周福宝,朱华新(11中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116;21中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州221116)摘要:在深入研究通风网络拓扑理论的基础上,提出假拓扑通风网络和真拓扑通风网络的概念,从通风网络拓扑理论方面解释了风网解算后出现反向分支的原因,并实现了拓扑关系的自动生成.在拓扑关系自动生成的基础上,通过模拟树的生长

2、规律,提出了确定通风网络任意两节点间所有通路的“通路树深度优先生长”法.关键词:通风网络;拓扑理论;通路算法中图分类号:TD725文献标识码:ATopologytheoryofventilationnetworkandpathalgorithm1,21,21WEILian2jiang,ZHOUFu2bao,ZHUHua2xin(11FacultyofSafetyEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou221116,China;21StateKeyLaboratoryofCoalResourceandMineSafet

3、y,ChinaUniversityofMining&Technolgy,Xuzhou221116,China)Abstract:Basedontheresearchoftopologicaltheoryofventilationnetwork,theconceptsaboutthevirtualtopolo2gyventilationnetworkandtherealventilationnetworkwereputforward,thereasonthatreversebranchwouldap2pearafterventilationnetworkcalculationwase

4、xplainedbythetopologicaltheoryofventilationnetworkandtheauto2maticgenerationofnetworktopologyrelationshipwasrealized.Basedonthese,bysimulatingthegrowthoftrees,anewmethodcalled“PathTreeDepth2firstGrowth”wasinventedtoconfirmallthepathsbetweentwoarbitrarypointsinventilationnetwork.Keywords:ventil

5、ationnetwork;topologytheory;pathalgorithm通风网络拓扑理论及通路算法是矿井通风仿真系统在矿井通风中进行推广应用的关键技术,是矿井通[1-4]风可视化仿真系统的基础.通风网络的拓扑关系是进行通风网络解算、分析和优化通风网络的基础.尽管矿井通风系统拓扑关系的概念已提出多年,但在通风方面,对拓扑关系的研究还不够深入,如没有用[5]通风网络拓扑理论来解释网络解算过程中出现风流反向的原因等.在深入研究通风网络拓扑理论的基础上,提出了假拓扑和真拓扑通风网络的概念,并给出了假拓扑和真拓扑通风网络的自动生成思路以及基于真拓扑通风网络自动生成通风网络图的解决办

6、法,从理论上解释了风网解算后会出现反向分支的原因,对于通风网络拓扑的认识又深入了一步.在真拓扑通风网络的基础上对通路确定方法进行了研究,通过模拟树的生长规律,提出了理论简单、便于使用、计算复杂度更小的确定通风网络任意两节点间所有通路的“通路树深度优先生长”法(PTDFG).对于通风仿真系统的推广应用具有重要意义.收稿日期:2008-04-23责任编辑:毕永华基金项目:国家自然科学基金资助项目(50604014);中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金资助项目(07KF07)作者简介:魏连江(1976—),男,江苏赣榆人,讲师,博士.E-mail:cumtvb@1261

7、com第8期魏连江等:通风网络拓扑理论及通路算法研究9271通风网络拓扑理论研究与探讨在通风仿真或通风网络优化时都要使用通风网络的拓扑关系,传统的做法是手工维护,工作量大,而[2-3][1,3,6-7]且容易出错,故许多学者研究并实现了通风网络拓扑关系的自动生成,但自动生成的通风网络拓扑关系真的能够正确反映通风网络的拓扑关系吗?为何网络解算过程中会出现风流反向?在建立通风网络拓扑关系时,需要建立风流方向的拓扑关系吗?下面将用拓扑理论来对这些问题进行研究与探讨.拓扑反映