基于广度优先的管网爆管分析模块的研究

摘要

在城市的基础设施中，地下管线起着关键性的作用，它是城市的血脉，是现今城市发展的基础。如今的地下管线已是密密麻麻、错综复杂，给管线的统一管理以及进一步的修建带来很大的问题。由于对地下管线的信息了解不全面，缺乏正确有效的指导，在城市的改造过程中，爆管事故时有发生，不仅会造成资源的浪费，还对人们的生命财产安全造成威胁。因此建立以GIS技术和计算机技术为支撑的城市地下管线管理系统，爆管事故发生时能采取有效的算法迅速定位关阀位置并到达关阀地点具有重要意义。
　　本文以开发的地下管线系统为基础，对爆管分析模块进行了系统的研究，包括快速确定爆管发生地点、准确搜寻需要关闭的阀门、为相关部门提供到达关阀位置的最优路径，最终实现爆管事故的高效处理。本文采用广度优先算法对爆管分析模块进行研究，主要研究内容如下：
　　（1）搜索需要关闭的阀门。爆管事故发生后需立即确定需要关闭的阀门，在此部分本文提出三种基于广度优先的阀门搜索算法：采取传统的广度优先算法从爆管处开始搜索阀门；针对有确定流向的管线，采用仅往上游方向进行阀门搜索的方法；源头搜索优化方法，即在传统的广度优先算法的基础上，对搜索到的所有阀门依次进行寻找源头的操作，以此剔除下游阀门完成爆管分析任务。通过对比分析三种方法各自的特点和适用情况，本文最终采用源头搜索优化方法。
　　（2）最优路径规划。在爆管事故救援过程中，需要为相关部门提供到达关阀现场的最优路径。在此部分本文通过改进广度优先算法，提出以交叉路口最少为第一原则，距离最短为第二原则的最优路径选取方案。

目录

第一个书签之前

摘要

Abstract

contents

1绪论

1.1选题背景和研究意义

1.2国内外的研究现状

1.3研究内容和技术路线

1.4本章小结

2系统应用技术分析

2.1系统开发技术

2.2数据库设计

2.3本章小结

3阀门搜索算法分析

3.1传统的广度优先搜索

3.2基于流向的广度优先搜索

3.3源头搜索优化

3.4三种阀门搜索算法对比

3.5本章小结

4最优路径规划

4.1最优路径分析

4.2数据组织结构

4.3广度优先算法

4.4本章小结

5系统实例

5.1系统总体框架

5.2数据查询模块

5.3数据统计模块

5.4空间分析模块

5.5本章小结

6总结和展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录

攻读硕士期间主要成果

致谢