【技术实现步骤摘要】
一种井巷和管廊中管线的自动布置方法及系统
本专利技术涉及井巷工程和市政工程的智能设计和智能管理
，一种井巷和管廊中管线的自动布置方法及系统。
技术介绍
无论是矿山井巷工程中的管线，还是市政管廊中的管线都为誉为生命线，这些管线包括供水、排水、供风、乳化液、燃气、供暖、电力、通讯等，而且根据它们的用途、性质和危险级别的不同，它们在井巷或管廊中都有严格的上下要求，且不能出现交叉现象。一般的矿井和城区都有上千条井巷和管廊需要布置和敷设这些管线，而且每种管线对通过的井巷和管廊及其节点都有要求，这就使得井巷或管廊中的管线布置变得十分复杂。无论是综合管线设计，还是管理，用现在的人工方法不仅工程巨大，耗时耗力，更重要的是还得不到一个比较经济的、可靠的、满足负荷需要的最优方案。为此，迫切需要一种能够实现井巷和管廊中综合管线的自动布置方法，以便用数字方法和计算机解决这类复杂工程的设计和管理问题。
技术实现思路
针对无论是综合管线设计还是管理，用现在的人工方法不仅工程巨大，耗时耗力的问题，本专利技术提供一种井巷和管廊中管...
【技术保护点】
1.一种井巷和管廊中管线的自动布置方法，其特征在于，包括如下步骤：/n建立待布置空间的拓扑结构；/n确定每种管线在建立的拓扑结构上的最佳布置线路，即，确定每种管线最优布局的子网；/n优化每种管线在子网中每个分支的侧别来确定沿左侧还是沿右侧布置；/n自动规化多层管线跨越交叉点的走线方式进行布置。/n
【技术特征摘要】
1.一种井巷和管廊中管线的自动布置方法，其特征在于，包括如下步骤：
建立待布置空间的拓扑结构；
确定每种管线在建立的拓扑结构上的最佳布置线路，即，确定每种管线最优布局的子网；
优化每种管线在子网中每个分支的侧别来确定沿左侧还是沿右侧布置；
自动规化多层管线跨越交叉点的走线方式进行布置。
2.根据权利要求1所述的一种井巷和管廊中管线的自动布置方法，其特征在于，所述的步骤建立待布置空间的拓扑结构中，所述的待布置空间为由m个节点和n条分支组成的一个连通的空间形态；建立待布置空间的拓扑结构和空间属性，记为G＝(V，E)；
其中，V＝{V1，V2，…，Vm}为节点集，E＝{E1，E2，…，En}为分支集，Vi＝{ni，xi，yi，zi}(i＝1，2，…，m)节点Vi的拓扑和空间属性，ni、xi、yi和zi分别为Vi的编号、x坐标、y坐标和z坐标，Ej＝{sj，fj，lj，wj，hj，zj}(j＝1，2，…，n)为Ei的拓扑和空间属性，sj、fj、lj、wj、hj和zj分别为Ej的始点号、终点号、长度、宽度、高度和断面形状，且始点号sj和终点号fj和对应的节点号ni一致。
3.根据权利要求1所述的一种井巷和管廊中管线的自动布置方法，其特征在于，所述确定每种管线在建立的拓扑结构上的最佳布置线路，即，确定每种管线最优布局的子网的步骤包括：
确定每种管线在建立的拓扑结构中的一个源节点、必须要经过的节点子集和必须要经过的分支子集；
从源节点出发，经过所述的节点子集和所述的分支子集的所有节点和分支并使分支子集中各分支的长度之和最小，搜寻确定管线最优布局的子网。
4.根据权利要求3所述的一种井巷和管廊中管线的自动布置方法，其特征在于，所述的从源节点出发，经过所述的节点子集和所述的分支子集的所有节点和分支并使分支子集中各分支的长度之和最小，搜寻确定管线最优布局的子网的步骤中，对每一个节点Vi定义一个状态集Si＝{mi，di，ei}，其中mi＝N、T或P为Vi的标记状态，N代表未标记，T代表临时标记，P代表固定标记；di为开始节点到节点Vi的最佳路长，ei为Vi获得标记时通过的最后一个分支的序号，搜寻确定管线最优布局的子网的步骤包括：
S21：对于所有标记为P的节点，检查与标记为P的节点相连但标记为N的节点，若节点子集中的节点都被标记为P，并且分支子集中的分支都在某个标记为P的节点到源节点的标记通路中，跳转执行步骤S23；
若存在节点Vi已被标记为P，也存在分支Ep＝(Vi，Vj)∈Ek，且Vj的标记仍为N，则Vj标记为T，即Sj＝{mj，dj，ej}＝{T，di+lp，p}，令j0＝j，执行步骤S22；
若对于每个标记为N的节点Vj，找出满足下式的分支Ep：
并标记Vj为Sj＝{mj，dj，ej}＝{T，di+lp，p}，在所有标记为T的节点中找出节点j0，使得
j0＝argmin{dj|Sj＝{T，dj，p}}，执行步骤S22；
S22：把j0的状态标记改为P，其它状态为T的均...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢新明，尹红，李金龙，张善兵，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，山东蓝光软件有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64
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