油气集输管线三维路径规划研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 一、绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 油气集输管线三维路径规划问题研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 油气集输管线三维避障研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 地形信息提取 | 第12-13页 |
| 1.2.3 陡坡布管方法与施工 | 第13-15页 |
| 1.2.4 路径规划问题及算法 | 第15-16页 |
| 1.3 研究内容及拟解决的问题 | 第16-18页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第16-17页 |
| 1.3.2 拟解决的问题 | 第17-18页 |
| 二、路径规划问题数学模型的建立 | 第18-24页 |
| 2.1 经济决策方法选取 | 第18页 |
| 2.2 设计变量 | 第18-19页 |
| 2.3 目标函数 | 第19-20页 |
| 2.4 约束条件 | 第20页 |
| 2.4.1 运行条件约束 | 第20页 |
| 2.4.2 施工条件约束 | 第20页 |
| 2.5 路径规划数学模型 | 第20-22页 |
| 2.6 模型求解思路及算法选取 | 第22-24页 |
| 2.6.1 模型细解 | 第22页 |
| 2.6.2 路径规划算法的选择 | 第22-24页 |
| 三、油气集输管道总费用模型 | 第24-38页 |
| 3.1 施工费用 | 第24-33页 |
| 3.1.1 施工前期费用 | 第24-29页 |
| 3.1.2 管道铺设及安装费用计算 | 第29-31页 |
| 3.1.3 管道穿跨越费用 | 第31页 |
| 3.1.4 施工总费用计算 | 第31-33页 |
| 3.2 混输管路压降计算及运行费用组成 | 第33-36页 |
| 3.2.1 水平管路压降计算 | 第33-34页 |
| 3.2.2 高程变化压降计算 | 第34-35页 |
| 3.2.3 动力费计算 | 第35-36页 |
| 3.3 混输管路热力计算及运行费用组成 | 第36-38页 |
| 3.3.1 温降计算公式 | 第36-37页 |
| 3.3.2 热力费计算 | 第37-38页 |
| 四、路径规划区域地形信息及障碍提取 | 第38-56页 |
| 4.1 DEM预处理 | 第38-43页 |
| 4.1.1“伪洼地”概念 | 第38-40页 |
| 4.1.2 洼地填平算法介绍 | 第40-42页 |
| 4.1.3 洼地填平算法实现 | 第42-43页 |
| 4.2 基于地形表面流水分析算法 | 第43-47页 |
| 4.2.1 D8流水模拟算法原理 | 第44-45页 |
| 4.2.2 水流方向矩阵计算 | 第45页 |
| 4.2.3 水流累积矩阵计算 | 第45-47页 |
| 4.3 水流侵蚀力模型参数计算 | 第47-50页 |
| 4.3.1 最大坡度矩阵 | 第48-49页 |
| 4.3.2 地形湿度指数矩阵 | 第49页 |
| 4.3.3 水流强度指数矩阵 | 第49-50页 |
| 4.4 地形信息提取效果以及在路径规划算法中应用 | 第50-52页 |
| 4.4.1 地形信息提取结果 | 第50-52页 |
| 4.4.2 路径规划算法中对地形信息的处理 | 第52页 |
| 4.5 其他障碍 | 第52-56页 |
| 五、A~*算法三维路径规划实施 | 第56-86页 |
| 5.1 A~*算法简介及其实现 | 第56-63页 |
| 5.1.1 算法简介 | 第56-57页 |
| 5.1.2 二维空间非带权路径规划 | 第57-60页 |
| 5.1.3 A~*算法的节点拓展 | 第60-63页 |
| 5.2 油气集输管线路径规划中 A~*算法设计 | 第63-71页 |
| 5.2.1 栅格点数据结构 | 第63-65页 |
| 5.2.2 dG(x, y)的设计 | 第65-67页 |
| 5.2.3 H(x, y)的设计 | 第67-68页 |
| 5.2.4 邻域节点数拓展的设计 | 第68-70页 |
| 5.2.5 附加约束条件的设计 | 第70-71页 |
| 5.3 路径规划算法结果 | 第71-86页 |
| 5.3.1 油气集输管线路径规划软件界面使用说明 | 第71-73页 |
| 5.3.2 路径规划前后效果对比 | 第73-76页 |
| 5.3.3 起点终点均位于山谷中的路径规划 | 第76-78页 |
| 5.3.4 起点终点均位于山脊上的路径规划 | 第78-79页 |
| 5.3.5 对穿跨越的判断 | 第79-82页 |
| 5.3.6 管径壁厚对路径选择的影响 | 第82-84页 |
| 5.3.7 对不可穿越障碍的判断 | 第84-86页 |
| 六、总结与展望 | 第86-88页 |
| 总结 | 第86-87页 |
| 主要不足 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-91页 |
| 致谢 | 第91页 |
