数据挖掘技术在铁路选线中的应用

介绍分类数据挖掘结合遥感图像在铁路选线中的应用,阐述利用数据挖掘实现遥感图像分类技术在铁路选线中的应用方式,对遥感图像分类在虚拟环境选线系统应用的体系结构、图像分类粒度与设计进程的关系进行讨论,提出虚拟环境选线系统实现遥感图像分类的具体方法.     

基于断面客流特征的城市轨道交通行车组织优化方法

以西安地铁4号线为例,基于线路设施和断面客流特征条件,提出了行车组织的优化方法。根据车站条件进行折返适宜度分析以确定小交路区段,分别以乘客服务水平最高和运营成本最小为目标并考虑一定的约束条件构建目标函数,结合Rail Sys软件仿真得到的线路拓扑结构确定了不同交路区段下的列车运行时分及速度,据此标定了模型参数。建立了多目标函数,并利用基于隶属度的算法得到了模糊最优解,求解出大小交路的列车编组数量及行车间隔,给出高峰时段的行车方案。模型计算结果表明,和原设计方案相比,优化方案在满足乘客需求的同时可有效节约运营成本,并显著提高客流时空分布不均衡状态下的线路断面满载率。     

遥感技术在库格铁路阿尔金山区地质选线中的应用

阿尔金山地区山高坡陡、地质构造复杂、不良地质多且规模大,这些都为库尔勒至格尔木铁路地质选线带来较大的困难。因此,充分发挥遥感技术的优势,收集遥感图像及地形、地质图,进行遥感图像处理与提取地学信息,并相互叠加,根据图像反映的各类影像特征,综合野外调查,建立该区域的解译标志,开展中、大比例尺的遥感地质判释。综合应用遥感解译和地质调查手段,查明了测区地质构造和重大不良地质的分布特征,为大面积工程地质选线、优化线路方案提供了重要依据,为工程地质测绘勘探布置提供了指导性意见。     

重载铁路复杂断裂构造区遥感地质选线

以瓦日铁路穿沂沭断裂带工程地质选线为例,提出重载铁路复杂断裂构造区选线原则和以遥感构造解译为先导的地质选线方法.根据踏勘、初测阶段的选线要求,选择不同层次的遥感数据组合,可以充分发挥各自特点,达到相互印证、互为补充的目的.根据方案研究区内主干断裂、隐伏断裂、活动断裂和断陷盆地的特点,选择有针对性的遥感图像处理方法,可以...     

基于TM影像自动获取冲洪积扇信息模型研究

研究目的:冲洪积扇在遥感影像上有其特有的色调、纹理和亮度等遥感特征,由于冲洪积扇区多是松软土分布区,是影响工程的重要因素之一,利用遥感影像确定冲洪积扇分布范围,用以指导工程选址,是遥感解译工作的重要组成部分。传统的冲洪积扇遥感解译以目视解译为主,其速度慢、周期长,工作量大,难以满足当前铁路、公路高速发展的需求。通过分析研究冲洪积扇的地形地貌和遥感影像特征,基于TM影像,建立冲洪积扇信息提取模型,实现利用算法从影像上自动快速提取冲洪积扇的方法,成果快速地用于指导工程地质选线工作。研究结论:基于冲洪积扇的遥感机理,构建的集冲洪积扇指数、植被指数、湿度指数和地形数据为一体的冲洪积扇信息遥感自动提取模型,能快速、有效地提取TM影像中的冲洪积扇信息,实现了冲洪积扇遥感解译的自动化。     

中老铁路玉溪至磨憨段选线理念的认识和实践

新建中老铁路玉溪至磨憨段经过区域地形反复起落大,地质条件复杂,风景名胜区、自然保护区等环境敏感目标众多。为保证达到铁路工程建设中要求的可靠性、安全性、技术可行性和经济合理性等多方面的目标,需对选线设计的理念原则以及相应的实践进行研究。论述了在新建中老铁路玉溪至磨憨段选线设计中,如何坚持地质选线、重大工程优先选址、环保选线、规划选线等选线原则理念,以应对本线的地热地质灾害,通过自然保护区时对野象等国家保护动植物以及线路如何处理与城市规划的关系等问题,提出合理的解决对策,从而保证线路方案的技术可行性、经济可行性及社会接纳性。     

出口突尼斯内燃动车组噪声控制及声学设计

介绍了出口突尼斯内燃动车组噪声控制要求、噪声源频谱特性,制定了车辆断面结构的隔声设计方案,为验证方案的合理性,对车辆所用材料及组合结构进行了隔声试验和振动试验,同时通过预测车内噪声及建立有限元模型,对车内声场进行仿真计算,进一步证明了车辆隔声结构设计合理,能够有效控制车辆内部噪声。     

铁路数字化选线三维地质环境建模方法

铁路数字化选线设计达到实用水平的关键是复杂地质区域的数字地质选线技术。本文采用插值n次Bézier曲线和三次参数样条曲线分别实现不同类型地质对象在三维地质环境中的矢量化表达;采用CDT构建方法建立地质对象约束TIN模型,基于纹理定位和影像纹理坐标计算方法,实现栅格解译影像的定位和表达;实现将铁路数字化三维选线的矢量数据、栅格数据一体化的三维地质环境建模方法。根据直观地质遥感解译影像,建立OBB包围盒算法,自动判断线路与地质对象的空间冲突。在三维地形环境的基础上,建立超地图模型,实现三维地质环境和三维地理信息的统一集成和应用。实例表明,本文的三维地质环境模型能够较好满足复杂地质区域的数字选线要求。     

高速公路路线方案评价模型研究

针对高速公路路线方案影响因素众多且关系复杂的特点,提出路线方案综合评价模型。本文结合高速公路选线特点,基于指标体系的设置原则,从经济、技术、社会、环境和安全等方面,构建了多因素、多层次的路线方案评价指标体系。分析各种现代评价方法的适用范围及其优缺点,提出两种评价方法有机组合的思路,并根据高速公路建设项目的特点及所确定的指标体系,进行方案的综合评价。将建立的三种综合路线方案优选模型通过实例分析比选出最优方案,验证优选模型的可行性和实用性,并讨论不同优选模型的优劣。结果表明,优选模型具有可操作性和实用性,为路线方案的比选提供了新方法。     

浅埋偏压隧道施工过程数值分析

采用有限元分析方法对一浅埋偏压隧道开挖施工过程进行三维数值模拟分析,研究围岩变形、应力及锚杆轴力的变化规律,为评估施工方案的合理性提供依据。结果表明:掌子面距监测断面≥15 m时,监测断面的累计变形量可忽略不计;围岩最大变形10 mm,满足设计要求;由于偏压作用隧道断面周围锚杆受力分布不均匀,最大轴向压力出现在隧道拱顶左上方,为20.28 k N。     

汶九高速A5标泥石流灾害特征及地质选线研究

研究目的:拟建高速公路汶川至川主寺段处于汶川"5.12"地震中心影响区,因其复杂的地形地貌、地层岩性及地质构造等影响,沿线沟槽及其两侧泥石流物源十分丰富,强降雨条件下易引发大量的泥石流等次生地质灾害。本文通过资料收集、遥感解译及现场地质勘测等工作和手段,查明沿线泥石流的分布规律及危害特征,进行高速公路工程地质选线。研究结论:(1)沿线泥石流数量多、危害面广,具有规模大小不一、危害程度差异性大及泥石流活动频繁、重复成灾的特性;(2)沿线泥石流对拟建高速公路段的危害方式主要体现为淤埋及冲毁危害,次为堵河阻水危害;(3)峡谷区河段选线应在查明泥石流活动痕迹的基础上判定泥石流规模后再确定线路的位置和高程,在处于形成期、发展期及淤积严重的泥石流沟处线路选线宜采用绕避原则,峡谷区线路选线严禁穿越泥石流堆积区,宜在泥石流沟通顺段落的流通区以高墩大跨设桥的形式通过;(4)本研究结论对汶川地区公路、铁路等工程地质选线具有指导意义。     

基于RS和GIS的铁路选线设计及综合评价模型初探

介绍了RS(遥感)专题信息的提取,构建了基于RS、GIS(地理信息系统)的铁路选线设计影响因素分析提取模型,探讨了基于AHP(层次分析法)多方案综合比选评价模型,为优化铁路选线提供了科学依据。     

重空车流径路及多车种空车调配协同优化模型

依据现有铁路网结构、车流组织特点和车流运行特征,构建基于树型结构的重空车流径路及多车种空车调配协同优化模型.模型以重空车流的总运行费用最小为目标函数,以重车流量平衡、技术站车流不可拆分、区段通过能力限制以及支点空车需求量和供给量平衡为约束条件.以我国东北铁路网为例,对所构建模型的合理性、可行性进行模拟优化试验.结果显示:采用本模型,可以获得重空车流径路方案、空车调配方案,优化了径路上各区段负荷分布;得到的重宅车流径路及多车种空车调配结果符合铁路车流组织的特点,有利于区间通过能力的充分利用和车辆周转时间的压缩.     

基于驾驶人特性的高速公路改扩建工作区上游限速值研究

为了降低高速公路改扩建工作区的事故率,开展了工作区上游车速限制研究。基于驾驶人昼夜制动特性和视认特性,研究确定了驾驶人制动距离模型及视认距离模型,构建了分级限速标志之间限速值的关系模型,确定了工作区上游限速值的计算方法,并将该方法应用于珲乌高速公路吉林市至龙嘉机场路段改扩建工程中,证实了构建的限速值计算模型的合理性。     

大跨度PC斜拉桥结构快速分析神经网络模型

为进行大跨度PC斜拉桥、悬索桥等复杂结构的优化设计、可靠性分析或模型修正,提出基于神经网络的结构快速分析方法。通过对比分析不同样本集构造方法对结构分析精度与效率的影响,认为均匀试验设计法是构造网络训练样本的最优方法。基于Matlab工具箱函数newrb建立招宝山大桥平面分析的径向基函数网络模型,该模型含45个输入层节点和2个输出层节点。根据均匀试验设计法生成180个训练样本,利用有限元分析软件ANSYS进行参数化批量分析,得到样本的模拟试验结果,采用OLS法对径向基函数网络进行训练,用训练好的网络预测结构响应。结果表明:该神经网络模型满足结构快速分析的精度要求,与有限元分析结果吻合良好。     

长昆客运专线(湖南段)综合选线设计研究

长昆客运专线湖南段是国家"四纵四横"客运专线沪昆客专的一部分,沿线所经区域环境敏感点多,地形、地质困难,岩溶、地下水系发育,选线设计方案复杂。通过对长昆客运专线湖南段选线设计中一些典型选线案例进行分析及施工运营验证,线路方案设计满足规划要求,同时防范重大工程风险、满足环保要求,做到工程经济合理。提出选线设计应符合通道内路网规划、功能定位,遵循环保选线、地质选线、规划选线、经济选线等综合选线理念,重视施工运营安全。     

山西中南部铁路通道跨沂沭断裂带工程地质选线

介绍山西中南部铁路通道跨沂沭断裂带工程地质选线的方法。针对研究区内沂沭断裂带的特点,提出"以遥感构造判释为先导的综合勘察选线方法",并制定选线原则、工作思路和方法,采用遥感判释、地面调查、物探、钻探等综合勘察方法,查明研究区内5条主干断裂的性质和影响范围,为选线研究提供科学、可靠的地质依据。通过比较5条主干断裂对各比选方案的影响范围及程度,并对各方案中桥、隧、站等重点工程的设置情况以及路网的合理性进行综合评价,最终确定的方案走行在沂沭断裂带的相对稳定区域,受各种不利因素影响小,重点工程均避开主干断裂影响区,同时,线路绕避沂水大学城,也可带动莒县的经济发展。     

基于分形技术的铁路选线虚拟环境三维动态建模方法

运用分形技术实现虚拟选线环境中的三维动态建模。所建模型能在铁路选线虚拟环境仿真系统中模拟地面、背景天空、树木等的三维图像。与传统的静态建模方法相比,这种建模方式不仅具有较高的真实性和多样性,而且对整个三维场景的运动速度影响非常小。运用分形技术进行动态建模的方法能够取得很好的视觉效果,所建模型不但能够满足铁路三维动态建模的要求,还可以应用到其它三维场景中。     

基于风险指数的CTCS-3级列控系统设备剩余寿命预测

针对CTCS-3级列控系统设备剩余寿命受不确定因素影响难以预测的问题,提出一种基于风险指数的预测方法。首先,构建基于模糊AHP-DEMATEL法的CTCS-3级列控系统设备风险指数模型,对其设备进行风险状态评估,评估值即为风险指数RI;其次,通过建立RI的随机模糊分布函数和曲线图,确定了RI与设备运行时间的关系;在此基础上,建立了基于不确定理论的CTCS-3级列控系统设备剩余寿命预测模型;最后,采用随机模糊模拟技术对该模型进行求解。实例验证表明,基于风险指数的CTCS-3级列控系统设备剩余寿命预测方法,可以有效地预测其寿命和剩余寿命,为设备的优先维护提供理论依据。     

地热隧道对拉日铁路选线的影响研究

通过对拉日铁路高地热分布特征、地热形成原因、高温隧道热害对工程的影响分析,利用地热研究理论,建立计算模型,采用数值模拟技术对隧道地温场进行模拟分析,揭示隧址区地热分布规律,提出可供线路通过的地温异常区相对低温通道,并以拉日铁路吉沃西嘎隧道高地热预测和线路方案选择为例予以说明。总结高海拔地热地区选线思路及原则,为类似地区工程的设计和建设提供借鉴。