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基于全社会周期成本的路线优化模型分析
| 论文题名： | 基于全社会周期成本的路线优化模型分析 |
| 关键词： | 全社会周期成本;路线优化模型;遗传算法;MATLAB平台 |
| 摘要： | 公路服务于人类社会,需要满足通行安全顺畅、环境协调友好和社会成本低廉的特点,其影响因素应考虑经济、安全、环保和技术等,然而这些因素有时相互制约,如何平衡众多因素,选择一条合理的路线一直困扰着道路工作者。传统的公路选线方法是工程师人为选择反复修改后确定的,根据经验选择的“经济”路线,无法综合考虑到所有因素,只片面考虑了部分因素,这样选择确定的路线很难做到最优。 本论文全面分析了路线影响因素,并构建了公路选线的多目标决策问题,分析了决策变量与目标函数关系,提出了公路选线优化的总体目标。通过确定路线区域的起终点,划定该区域的路线走廊带,构建拟优化的平面模型和纵断面模型。根据路线影响因素和目标函数分类,引入了对应的费用函数模型,建立了费用模型与线形要素之间的关系,确立了路线优化总目标函数和优化目标定位。 引入具有全局寻优快且操作性强的遗传算法,介绍了遗传算法的基本原理和进化机制,分析了遗传算法在路线优化中的应用。采用实数编码表达路线交点信息,通过伪随机机制在交点处产生平曲线,同时确定交点上变坡高程值,并布置竖曲线,得到平纵组合线形,并计算路线目标函数值及适应度值,进入选择、交叉、变异机制产生新种群。 论文在已构建优化模型和遗传算法基础上,采用MATLAB平台开发优化程序,将路线走廊带各区域数字地面模型点离散化,按顺序编号导入工作空间,以此从中随机选择各区域交点,将路线线形优化转化为路线交点位置优化。根据每组交点产生一组路线信息,并计算对应路线目标函数值和适应度值,经过不断迭代后收敛,得到最优解并输出。利用道路设计软件将输出结果可视化,通过可视化分析验证理论的有效性和可行性。 |
| 作者： | 田毕江 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 侯相琛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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