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申请/专利权人:中国国家铁路集团有限公司;中国铁路设计集团有限公司
摘要:本发明公开了一种铁路线路方案拟合及平纵横自适应优化方法,该方法包括以下步骤:S1,构建GIS基础数据;S2,创建铁路引导线模型;S3,确定高代价段落集;S4,高代价段落平纵横的自适应优化;S5,基于最优引导线模型拟合铁路线路平面模型;S6,线路方案平纵横自适应优化,更新铁路线路方案。本发明的方法实现了铁路线路方案拟合及平纵横自适应优化,算法设计新颖独特,自动化智能化水平高,能大幅提高工作效率和设计质量,在尽量逼近引导线的基础上,同时大幅度优化线路方案综合代价,具有很高的工程应用价值。
主权项:1.一种铁路线路方案拟合及平纵横自适应优化方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,构建GIS基础数据,包括以下步骤:S1-1,基于测绘得到的地形图构建数字地面模型;S1-2,根据测绘得到的地形图构建GIS基础数据;所述GIS基础数据包括平面优化控制数据和纵断面优化控制数据;所述平面优化控制数据包括不同区域的区域代价权重;S2,设定一条多义线,以多义线各顶点为交点创建铁路引导线模型;S3,确定高代价段落集;先根据所述铁路引导线模型进行纵断面自动设计,然后根据纵断面确定高代价段落集,所述高代价段落集包括长桥段落、长隧段落和高边坡路基段落;S4,高代价段落平纵横的自适应优化,包括以下步骤:S4-1,进行高代价段落的横断面设计:根据S3得到的高代价段落集,按高代价段落前后各1个所述交点的位置确定引导线优化范围,设置横断面的设计步长,在引导线优化范围内,按所述设计步长计算横断面里程,切横断面地面线;使用所述横断面里程、所述横断面地面线和规范中的标准断面进行横断面设计;S4-2,进行高代价段落平面设计:按S4-1得到的所述横断面里程计算地面线与纵断面坡度线的高差,设置高差百分比步长,根据高差和所述高差百分比步长得到推荐高程;在S4-1设计的横断面上查找所述推荐高程对应的地面点,从所述横断面的中心向外查找,选择离引导线最近的地面点;根据所述地面点与所述引导线模型的横向距离,计算并形成新的平面交点位置,将所述新的平面交点添加到S2创建的铁路引导线模型中,更新引导线模型;S4-3,基于所述更新后的铁路引导线模型进行高代价段落纵断面设计:控制所述高代价段落的起终点高程不变,在高代价段落内进行纵断面自动拉坡,得到高代价段落的纵断面;根据所述高代价段落的纵断面计算其工程费用;S4-4,计算综合代价:根据所述平面优化控制数据统计铁路线路穿越区域的长度;根据该铁路线路穿越区域的长度以及S1-2中的区域代价权重得到环境影响的换算代价;通过所述换算代价和S4-3计算的工程费用计算得到综合代价;S4-5,进行迭代优化:按S4-2中设置的高差百分比步长循环修改高差百分比,重新进行步骤S4-1至S4-3,每次优化后对比得到综合代价,最终选择高差百分比在0%~100%中综合代价最小的引导线模型作为最优引导线模型;S5,基于所述最优引导线模型拟合并得到初始的铁路线路平面模型;S6,基于差异演化算法,对所述初始的铁路线路平面模型进行平纵横自适应优化,直到得到综合代价最优的方案,将其作为最终的铁路线路方案并输出。
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权利要求:
百度查询: 中国国家铁路集团有限公司 中国铁路设计集团有限公司 一种铁路线路方案拟合及平纵横自适应优化方法
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