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原文传递客运专线越岭地段最大坡度比选多目标决策优化方法研究

论文题名：	客运专线越岭地段最大坡度比选多目标决策优化方法研究
关键词：	客运专线;最大坡度;模糊一致矩阵;层次分析法;评价指标;多目标决策;高速铁路设计
摘要：	《高速铁路设计规范》(TB10621-2009)规定:设计速度、正线线间距、最小平面曲线半径、最大坡度、到发线有效长度、动车组类型、列车运行控制方式、行车指挥方式和最小行车间隔等为高速铁路设计的主要技术标准。而客运专线由于采用动车组,具有较强的爬坡适应能力,在长大干线的越岭地段,最大坡度的选取对线路的走向、长度、工程投资、运营费用、牵引质量及输送能力有较大影响,甚至直接决定线路方案的取舍。因此相对于其他主要技术指标而言,如何选择确定最大坡度成为长大干线越岭地段主要技术标准选取的难点所在。　　本文就结合西成客运专线越岭地段最大坡度选择具体工程实践,采用模糊层次多目标决策理论研究最大坡度选取问题,主要进行了以下几方面的研究工作。　　 (1)结合西成客专跨秦岭地区的工程实例,对影响客专最大坡度方案选择的诸多因素做了详细的分析比较,研究不同最大坡度(20‰、25‰、30‰)对西成客运专线穿越秦岭山脉的线路方案的影响。着重从最大坡度方案对沿线地形适应性能力、电动车组对不同坡度的适应性、最大坡度方案与相邻线路的适应性以及各个坡度方案的技术经济方面进行了深入研究,同时又对动车组速度与坡度的适应性,模拟动车组的动能闯坡以及不同最大坡度动车组运行做了详细的技术比较,得出不同坡度方案的工程投资比较表,做为线路最大坡度的决策依据。　　 (2)在研究现有线路多目标评价方法的优缺点的基础上,选择适合客运专线最大坡度选取的多目标模糊评价方法及评价指标。在详细分析层次分析法和模糊评价理论的基础上,研究多因素多目标模糊层次分析方法的算法原理及求解过程,建立客运专线越岭地段最大坡度方案比选模型,选择适合的评价指标和评价体系进行线路方案的综合评价工作,建立二层次评价指标系统。其中经济、技术、建设环境作为第一层评价指标；工程费用、运营费用、速度适应性、闯坡模拟、动车组运行模拟、沿线地形、与相邻客运专线最大坡度的适应性、与相邻既有铁路限制坡度的适应性为第二层评价指标。该模型将模糊数学理论和层次分析法结合起来,并充分考虑多因素的影响,能够得到客观、准确的综合评价结果,从而更加科学合理地针对多因素多目标问题进行分析和优化。　　 (3)为验证算法的正确性,利用多因素多目标模糊层次分析模型,建立客运专线越岭地段最大坡度评价模型,设计系统总体框架流程,利用VB编制可视化的多目标模糊层次分析系统,实现评价指标因素的权重计算、优度值的计算、生成优度值矩阵及综合评价结果的计算过程。系统计算过程中,会实时显示系统计算过程中生成的各评价因素、评价指标的优度值矩阵和权重矩阵,用于检查评价数据的合理性,确保方案评价的合理性。　　将该系统用于西成客专最大坡度选择过程中提取的不同方案信息进行比选,得出的结论与实际工程选择基本一致,说明算法的可行性。论文的研究及系统的开发,对于提高客运专线最大坡度方案的评选工作的科学性有着十分重要的实用价值。此外,该系统经改进也可用于其他线路方案的评价比选过程,具有一定的推广及应用价值。
作者：	赵敬敬
专业：	道路与铁道工程
导师：	李斌
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文