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题名基于栅格细化的露天矿区路网模型快速构建方法
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作者
顾清华
胡俸源
王倩
柴小博
王丹
井欣欣
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机构
西安建筑科技大学资源工程学院
西安建筑科技大学西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室
西安建筑科技大学管理学院
哈密市和翔工贸有限责任公司
洛阳栾川钼业集团股份有限公司
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出处
《煤炭学报》
北大核心
2025年第S1期645-654,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52374135
52074205)
金属矿智能开采理论及技术创新团队资助项目(2023-CX-TD-12)。
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文摘
露天矿区路网构建是实现露天矿卡车智能调度和无人驾驶的重要前提,但由于露天矿区道路较为复杂,矿车GPS轨迹数据采集量大,冗余数据和异常点繁多,构建路网模型仍存在较多难点。为解决此问题,提出一种基于栅格细化的露天矿区路网模型快速构建方法。首先提出基于改进膨胀算法的栅格去噪方法,对轨迹点二值化生成的路网栅格进行清洗,使用改进膨胀算法对低连通度的栅格空缺进行填充,减少栅格离散和断裂的影响;然后构建基于改进Zhang-Suen细化算法的路网骨架提取模型,对栅格区域进行图像形态学特征识别,利用改进Zhang-Suen细化算法提取栅格骨架图,使得提取的栅格骨架宽度恒定为一个栅格,减少原始细化算法处理后的毛刺和冗余;之后利用轨迹的时序特性,设计基于轨迹时序的路网骨架连接算法,提取路网的实际通行道路,解决因栅格化方法导致的路网异常连通的问题,并获得更好的道路连通效果;最后,根据实际应用需求和路网道路结构构建实际的路网模型,提出点-路-点的路网模型结构,在保证路网逻辑结构不变的情况下大幅减少路网的复杂程度和计算规模,并使用folium对路网进行可视化处理。实验表明:该方法构建的路网准确性、完整性分别为95.45%、96.43%;程序运行时间为2.697 s,满足露天矿路网模型生成快、精度高的使用需求。
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关键词
露天矿
轨迹数据
二值化
Zhang-Suen细化算法
轨迹顺序
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Keywords
open-pit mine
trajectory data
binarization
Zhang-Suen refinement algorithm
trajectory sequence
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分类号
TD57
[矿业工程—矿山机电]
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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