基于中心线的双线巷道自动生成算法详解及其实现

本文主要探讨了"基于中心线的双线巷道自动生成算法与实现"，该研究发表于2009年。论文针对矿业工程领域中的巷道设计问题，提出了一种创新的解决方案。算法的核心思想是利用巷道中心线的特性，通过一系列几何操作，如求交点和打断，构建节点—路径网络拓扑图。在这个过程中，作者首先对巷道中心线进行处理，形成一个节点和路径构成的结构，这有助于理解巷道的布局和连接关系。 算法的关键步骤包括： 1. **中心线处理**：通过对巷道中心线进行求交点和打断操作，将复杂的巷道路径分解为一系列可管理的节点和路径。 2. **构建网络**：这些节点和路径被组织成一个拓扑图，利用节点之间的连接关系，形成一个清晰的巷道结构模型。 3. **闭环提取**：遵循外层路径优先搜索原则，从拓扑图中找出所有闭环，这些闭环代表了巷道的封闭部分。 4. **边界路径偏移与联结**：根据路径的断面底板宽度，对闭环的边界路径进行偏移处理，并进行前后联结，以确保巷道的正确布局。 5. **消除遮挡与贯通处理**：在交叉点处，通过算法消隐下行巷道可能遮挡的部分，而在相交节点处则确保两个巷道的畅通无阻，实现双线巷道的设计。 这个算法的优点在于它充分利用了节点—路径的拓扑关系，使得算法设计简单且执行效率较高。它不仅适用于一般巷道设计，尤其适用于复杂情况下不等宽双线巷道的自动生成，能够有效提升设计效率并减少手动干预的需求。 作者团队包括谭正华、王李管、陈建宏和毕林，他们分别在GIS、数字矿山软件以及相关领域具有深厚的研究背景。他们的研究成果发表在《XXXX》杂志上，得到了国家自然科学基金项目的资助（项目号50774092），并在2009年11月刊号上，以文章编号1001-3695(2009)11-4371-04和DOI:10.3969/j.issn.1001-3695.2009.11.108的形式呈现。这篇论文对于采矿工程、隧道工程以及CAD系统中的巷道设计自动化具有重要的理论和实践价值。