基于遗传算法的铁路纵断面优化研究

针对铁路纵断面优化问题,基于遗传算法建立铁路纵断面优化模型。研究结论:在初始铁路纵断面方案基础上,基于遗传算法进行纵断面自动优化,可以提高优化速度和优化结果;以变坡点里程及设计高程为优化设计变量,依据对纵断面设计内涵的分析,构建了遗传算法的多目标适应度函数;在种群多样性评价的基础上,确定选择、交叉和变异算子操作概率的自适应调整方法;在纵断面优化理论的研究基础上,利用VC.NET和ObjectARX2006编制了基于遗传算法的纵断面优化程序。     

铁路纵断面优化设计的数学模型探讨

用计算机进行道路辅助设计已经是非常普及，它极大地堤高了设计效率。用计算机进行纵断面的优化设计也将进一步的提高生产力，但是要用计算机进行纵断面优化，首先要确定纵断面优化设计的数学模型。     

铁路纵断面自动设计与优化方法研究

研究目的:铁路纵断面设计是一项复杂的系统工作,人工设计效率低,易出差错。研究掌握铁路纵断面自动设计与优化方法,可以提高纵断面设计效率和质量,为铁路线路平纵断面方案的优化调整、纵断面技术标准的确定提供快速的参考和指导,为平纵横联动设计奠定坚实的基础。研究结论:应用实例表明:(1)采用坡度模拟、多种约束条件处理的方法进行铁路纵断面自动设计,可以快速获得具有较高价值的纵断面初始方案,为平纵断面方案设计或优化提供快速参考;(2)在自动设计的成果基础上,基于差异演化算法进行纵断面自动优化,可以提高优化速度和优化效果;(3)自动设计、自动优化和自动规范检查,可以显著提高纵断面的设计效率和质量。     

遗传算法在道路纵断面设计优化中的应用探索

在道路纵断面设计过程中,传统人工拉坡方式具有较强的主观性,受经验、精力、时间所限,即使反复地试坡、调整、核对,也无法保证结果最优。探索研究运用遗传算法,通过精细化参数控制、优化进化策略,可有效减小解算规模,能够实现纵断面设计优化的目的。采用Visual LISP语言,开发编制纵断面优化设计软件,模拟构建适应度函数,并设计了特殊的选择、杂交和变异机制。通过工程实例应用测试,验证了遗传算法在道路纵断面设计优化中的有效性。     

复线线路的线型设计与整体优化

介绍了复线铁路线型几何设计的方法和平，纵面整体优化设计的方法，从理论上证明了铁路线路平、纵断面整体优化设计可以分为两步，纵断面优化和平面优化，这两步交替运行就可得到最优解。     

轨道交通调线调坡技术及改进研究

在城市轨道交通施工过程中,由于桥梁、隧道、地下车站等轨道交通构筑物的截面比较紧凑,在施工期间难免会产生施工误差结构变形,使结构物偏离设计位置。对于偏离较大的地段,首先通过调整线路平面和纵断面,或调整设备,以此来减少偏差,满足建筑限界要求。然后根据调整后的线路平、纵断面进行综合铺轨图的设计或变更设计,最终才能施工轨道结构和铺轨。通过对轨道交通调线调坡设计流程进行梳理,对调线调坡方法进行总结,并根据设计经验,对调线调坡技术提出用建筑限界代替设计值,引入“限界圆”检测,并进行可视化研究等改进建议。列举工程实例,并总结若干难度较大的因素,建议提早介入,减少对相关专业的影响。     

基于节能运营的城轨交通纵断面优化设计

城市轨道交通工程建成投入运营后,节能运营就成为运行、维护和管理的重点。因此,在设计阶段就应考虑线路纵断面设计对今后节能运营的影响。此文在以工程造价最低线路纵断面设计的基础上,论述节能运营的线路纵断面二次优化设计,把列车运行能耗作为目标函数,对纵断面内的变坡点在约束范围内进行必要的的调整,使运营能耗极小化,达到节能的目的...     

地铁调线调坡中双边线形约束方法的研究

分析地铁线路平纵断面设计与地铁调线调坡设计间的关系,将地铁线路设计CAD技术应用到地铁调线调坡设计中,提出"双边线形约束"优化算法理论,系统介绍双边线形约束的基本特性和目标函数及约束条件;并提出地铁调线调坡设计中基于距离法和面积法的优化算法。将该理论和算法应用于地铁调线调坡优化设计软件中,并给出地铁调线调坡优化设计系统的构成模块:数据编辑模块、平面设计模块、纵断面设计模块和图表输出模块等。结合设计实例,说明地铁调线调坡优化设计的具体操纵过程。     

基于蚁群算法的铁路线路纵断面优化设计

将蚁群算法应用于铁路线路纵断面优化设计,提出了一种基于蚁群算法的铁路线路纵断面优化设计方法。首先在初始纵断面方案的每个变坡点附近区域内划分网格,并设置网格中心点之间的初始信息素;然后由计算机模拟出人工蚁,人工蚁根据概率选择路径并更新所选路径上的信息素,在划分的网格范围内多次迭代优选变坡点位置;通过缩小范围、逐步求精的方法进一步优化,直至优化结果达到要求。实践表明:该方法能快速、高效地得到优化方案,在铁路新线纵断面优化设计中是有效和可行的。     

基于车体加速度的超大跨度桥上线路纵断面优化方法

合理的线路纵断面是高速列车安全平稳通行的必要条件。超大跨度铁路桥梁成桥线形较设计线形易出现较大偏差,由于线路调整能力有限,桥上线路纵断面难以达到设计高程,故需在成桥线形基础上变更线路纵断面设计。在满足道床厚度要求的前提下,变更后的纵断面线形难以满足线路设计规范要求,严重影响了工程验收及列车达速运营。为此,以实测桥梁线形为基准,充分考虑道床厚度及线路衔接,依据傅里叶级数原理建立线路线形频域特征与车体加速度的关联关系,进而构建纵断面目标优化模型,提出一种适用于超大跨度铁路桥上线路纵断面的优化方法。以某超大跨度悬索桥为例,研究结果表明：该方法可使线路纵断面的最小波长远离车体加速度敏感波长,降低车体振动加速度;优化后的线路纵断面车体加速度响应最大值为0.15 m/s²,优于工程实际中所采用的多坡段纵断面;优化后的线路纵断面具有良好的平顺性及适应性。本方法可直观反映优化后线路纵断面的频域特性,并从波长的角度实现了纵断面优化与高速列车行车性能的关联,可用于指导桥上线路纵断面设计及优化。     

基于蚁群算法的铁路纵断面优化算法研究

将蚁群算法应用于铁路纵断面优化设计，提出一种基于蚁群算法的铁路纵断面优化设计方法。即在初始纵断面方案的每个变坡点附近区域内划分网格并设置网格中心点之间的初始信息素；由计算机模拟出人工蚁，根据概率选择路径并更新所选路径上的信息素，在划分的网格范围内多次迭代优选变坡点位置；通过缩小范围、逐步求精的方法进一步优化，直至优化结果达到要求为止。结果表明，采用该设计方法，既能满足各项技术要求为止，又能使各种工程费用或运营费用达到最优，为改善平面位置提供依据。     

运营高铁线路平纵断面线形评估与优化研究

研究目的:无砟轨道高速铁路经过一段时间的运营后,由于地面不均匀沉降、周边施工等环境因素的影响,线路轨道会产生不同程度的不利变形,如平面移位、纵断面凹凸变形等。铁路工务部门在轨道实测检查和动态检测的基础上,需要对线路进行维修,对于区域地面不均匀沉降引起的轨道变形有可能不能恢复到设计的平纵断面位置,需要对轨道的平纵断面进行优化和评估,以满足行车安全和舒适的要求。研究结论:(1)一定尺度的轨道的不均匀变形可以通过平纵断面的线形优化进行再设计;(2)轨道变形的平纵断面优化设计宜在对轨道现状进行全面测量,综合考虑安全性、舒适度等技术经济指标最优的前提下进行;(3)优化选用的线路关键技术参数和指标应满足运营高铁静态养护维修要求,优化后的平纵断面应进行动态仿真检算;(4)本研究成果在不均匀地面沉降区的无砟轨道高铁运营的轨道养护维修中具有现实的参考价值。     

基于遗传算法的铁路纵断面优化系统的研究

提出一种基于全局最优的改进式遗传算法.采用改进的启发式交叉算子和多种算子混合操作,加快算法向最优解收敛的速度.给出相应的纵断面优化模型,并改进初始种群生成的方法,将一个二维优化问题转化为两个一维优化问题进行求解,简化了算法的执行过程.引入惩罚函数的概念处理方案的约束问题,设计算法实现的流程图,并开发相应的优化系统.利用实例证明遗传算法在纵断面优化设计中的可行性及全局寻优的性能.     

萧甬线线路平纵断面优化设计研究

随着浙江沿海铁路的开通,萧甬线成为制约杭深通道的瓶颈。为改变现状,萧甬线在开通动车组和提速之前,对线路设备进行强化改造。为此着重对曲线优化、超高调整及纵断面优化进行设计探讨。     

线路纵断面设计中碎小坡段的编程处理

碎小坡段是铁路线路纵断面设计中常见的问题,实践证明,将纵断面中的碎小坡段与其相邻坡段进行合理调整,可以消除线路纵断面设计中出现的一部分碎小坡段,但需要很多次的试验。为了高效消除纵断面设计过程中出现的碎小坡段,本文应用计算机编程技术,建立FORTRAN语言程序,通过不同的算法,合理地计算调整坡度和坡段长度,得出解决碎小坡段的备选方案。     

营业线区间出岔引出通道铺轨施工组织探讨

铺轨是新建铁路工程的关键工序,是施工组织的主线。为实现青荣城际铁路铺轨工期目标,针对工程实施过程中出现的莱阳站铺轨通道无法通过的实际情况,通过理论论证和营业线实车试验制订了在既有蓝烟线莱阳至海阳区间出岔引出通道绕过莱阳站铺轨施工方案,优化了铺轨施工组织设计。同时,对铺轨通道联络线施工、管理维护、运输组织这些关键工序进行了论述,实施结果达到了预期目的。本文作为铺轨施工组织设计动态管理的成功案例,可供后续工程借鉴。     

PG20B轻型,双向辅轨机设计方案的确定

ＰＧ２０Ｂ型铺轨机是在长征Ⅱ的基础上将额定起重量、主机自重降低。首次设计了适用于桁架结构铺轨机的换向机构，从而成功地解决了双向铺轨的问题，成为我国第一台具有实用的双向铺轨功能的桁架式高悬臂铺轨机。本文比较详细地介绍了该铺轨机的设计、检算及使用情况。     

城市轨道交通铺轨基标测量技术方法的应用与研究

为使铺轨基标测量技术更高地为轨道交通建设服务,以北京、广州、伊朗德黑兰等轨道交通工程铺轨基标的实际测量作业为背景,通过分析、研究与总结,从城市轨道交通工程铺轨基标测量精度设计的原则和要求、轨道线路中线调整测量的技术方法、铺轨基标放样数据计算的技术方法、铺轨基标测设的技术方法4个部分,阐述轨道交通工程铺轨基标测量的精度要...     

基于拟合法与Douglas算法的铁路纵断面自动设计

应用多项式拟合法与Douglas压缩算法进行铁路纵断面自动设计。首先,利用最小二乘法进行地面线拟合,按纵断面设计约束条件,对线路初始纵断面进行调整,得出符合《规范》条件与地形走势的纵断面设计线;然后,利用Douglas压缩算法根据规范限定条件,以限制坡度、最小坡长、最大坡度差等条件作为压缩算法的阈值,将Douglas算法稍加改进后,对地面线进行压缩,同样得出符合条件的纵断面设计线。最后,对同一铁路工程项目,用以上2种方法分别进行纵断面自动设计,根据估算指标和工程数量,对比2种自动拉坡算法中的工程造价,通过探索方法的理论依据,得出2种方法各自的适应性条件,为线路纵断面自动设计提供理论借鉴。     

浅析佳木斯站驼峰微机可控顶改造初步设计

针对哈局佳木斯站驼峰调速系统的实际情况,为了解决其目前存在的各种问题,决定采用微机可控顶调速系统进行改造设计,同时详细进行了调速设备的选取、纵断面调整、调速设备的数量计算以及计算机模拟验算,保证了设计的优化。