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基于GA的通风网络图优化绘制算法研究

作　者: 宋莹
导　师: 刘剑
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 通风网络图遗传算法分层算法最长路径算法
分类号: TD725
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

近些年来，遗传算法（GA）作为一种全新的随机搜索与优化算法迅速地发展起来，并且在很多领域被广泛的应用。本文主要以遗传算法作为优化的主算法，尝试结合分层算法和最长路径算法进行矿井通风网络图的绘制研究。在基于最长路径对网络图分层的基础上，提出了关于网络图绘制的基于节点排列的顺序编码方式；结合矿井通风网络图实际绘制过程中的具体情况，应用遗传算法优化节点排序，描述出了适应度函数的数学表达形式，重点研究了如何减少分支交叉数的问题；同时，在研究最长路径算法的基础上，提出了基于最长路径并联通路法绘制矿井通风网络图的算法。最后，根据研究的理论算法，对寺河矿二号井的通风网络图进行了优化绘制研究。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-8
目录  8-10
1 绪论  10-16
  1.1 选题背景及研究意义  10-12
  1.2 矿井通风网络图绘制算法的理论研究现状  12-14
    1.2.1 基于通路法绘制矿井通风网络图研究现状  12-13
    1.2.2 基于遗传算法绘制一般图的研究现状  13-14
  1.3 主要研究内容  14-15
  1.4 主要技术路线  15-16
2 算法概述  16-28
  2.1 引言  16
  2.2 分层算法概述  16-17
  2.3 遗传算法概述  17-26
    2.3.1 遗传算法的定义及基本思想  17-18
    2.3.2 遗传算法的一些基本概念  18-19
    2.3.3 遗传算法的主要框架流程  19-20
    2.3.4 遗传算法的几个主要问题  20-26
  2.4 最长路径算法概述  26-28
3 遗传算法在通风网络图中的编码设计  28-36
  3.1 有关通风网络图的基础内容  28-30
    3.1.1 通风网络图在图论中的一些基本概念  28-29
    3.1.2 通风网络图的特点  29-30
  3.2 遗传算法在通风网络中关于通路的编码方式  30-34
    3.2.1 引言  30
    3.2.2 设计通路的编码方式  30-34
  3.3 遗传算法在优化网络图绘制中的编码  34-36
    3.3.1 引言  34
    3.3.2 基于节点排列的顺序编码方式设计  34-36
4 遗传算法在通风网络图中的适应度函数及遗传算子研究  36-44
  4.1 引言  36
  4.2 基于遗传算法的网络图绘制适应度函数设计  36-39
    4.2.1 确定分支交叉数目  37-39
  4.3 遗传算法求解交叉数最小化问题  39-44
    4.3.1 启发式算法简介  40-41
    4.3.2 基于问题的遗传算子设计  41-44
5 基于GA的通风网络图优化绘制算法实例研究  44-58
  5.1 通风网络图的预处理  44
  5.2 基于GA的通风网络图优化绘制算法步骤  44-45
  5.3 基于最长路径算法绘制通风网络图  45-50
    5.3.1 最长路径法确定节点坐标和分支形状  45-48
    5.3.2 最长路径并联通路法绘制节点和分支  48-50
  5.4 基于GA优化通风网络图绘制算法的计算机实现  50-58
    5.4.1 简单拓扑数据图的绘制  50-56
    5.4.2 实际矿井网络图的绘制  56-58
6 结论与展望  58-60
  6.1 结论  58
  6.2 展望  58-60
参考文献  60-62
附录A 寺河矿二号井通风网络拓扑数据  62-65
作者简介  65-67
学位论文数据集  67-68

基于GA的通风网络图优化绘制算法研究

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