基于全社會(huì)周期成本的路線優(yōu)化模型分析.pdf

1、公路服務(wù)于人類社會(huì),需要滿足通行安全順暢、環(huán)境協(xié)調(diào)友好和社會(huì)成本低廉的特點(diǎn),其影響因素應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保和技術(shù)等,然而這些因素有時(shí)相互制約,如何平衡眾多因素,選擇一條合理的路線一直困擾著道路工作者。傳統(tǒng)的公路選線方法是工程師人為選擇反復(fù)修改后確定的,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇的“經(jīng)濟(jì)”路線,無法綜合考慮到所有因素,只片面考慮了部分因素,這樣選擇確定的路線很難做到最優(yōu)。
　　本論文全面分析了路線影響因素,并構(gòu)建了公路選線的多目標(biāo)決策問題,分析

2、了決策變量與目標(biāo)函數(shù)關(guān)系,提出了公路選線優(yōu)化的總體目標(biāo)。通過確定路線區(qū)域的起終點(diǎn),劃定該區(qū)域的路線走廊帶,構(gòu)建擬優(yōu)化的平面模型和縱斷面模型。根據(jù)路線影響因素和目標(biāo)函數(shù)分類,引入了對應(yīng)的費(fèi)用函數(shù)模型,建立了費(fèi)用模型與線形要素之間的關(guān)系,確立了路線優(yōu)化總目標(biāo)函數(shù)和優(yōu)化目標(biāo)定位。
　　引入具有全局尋優(yōu)快且操作性強(qiáng)的遺傳算法,介紹了遺傳算法的基本原理和進(jìn)化機(jī)制,分析了遺傳算法在路線優(yōu)化中的應(yīng)用。采用實(shí)數(shù)編碼表達(dá)路線交點(diǎn)信息,通過偽隨機(jī)機(jī)制

3、在交點(diǎn)處產(chǎn)生平曲線,同時(shí)確定交點(diǎn)上變坡高程值,并布置豎曲線,得到平縱組合線形,并計(jì)算路線目標(biāo)函數(shù)值及適應(yīng)度值,進(jìn)入選擇、交叉、變異機(jī)制產(chǎn)生新種群。
　　論文在已構(gòu)建優(yōu)化模型和遺傳算法基礎(chǔ)上,采用MATLAB平臺開發(fā)優(yōu)化程序,將路線走廊帶各區(qū)域數(shù)字地面模型點(diǎn)離散化,按順序編號導(dǎo)入工作空間,以此從中隨機(jī)選擇各區(qū)域交點(diǎn),將路線線形優(yōu)化轉(zhuǎn)化為路線交點(diǎn)位置優(yōu)化。根據(jù)每組交點(diǎn)產(chǎn)生一組路線信息,并計(jì)算對應(yīng)路線目標(biāo)函數(shù)值和適應(yīng)度值,經(jīng)過不斷迭代后