公路路线智能优化方法研究

公路路线优化属于多目标优化问题。传统优化算法难以解决具有模糊性、不确定性的路线优化问题。建立了基于GIS和遗传算法的公路路线智能优化模型,提出了基于GIS空间数据挖掘技术的选线环境知识获取模型和基于多目标遗传算法NSGA-Ⅱ的路线优化算法,解决了GIS与遗传算法集成、目标函数确定、遗传算法设计等关键问题。最后通过算例,验证了模型的有效性和实用性。     

公路路线自动寻优的遗传算法实现

为了提高公路选线的效率和选线质量,最终实现智能选线,本文从控制公路路线质量的技术、经济及安全性指标出发,建立路线优化数学模型,以MATLAB为实验平台,基于遗传算法适应度函数和遗传操作编程,通过参数设定,最终实现公路选线方案的自动寻优.选线实例表明,基于遗传算法的公路智能选线方法,可在选线区域自动随机搜索公路路线交点,并自动完成公路路线优化,得到最佳公路路线方案.结果证明,将遗传算法应用到公路自动选线中可在一定程度上实现公路路线方案的自动寻优,提高公路选线效率和选线质量.     

公路纵断面优化的遗传算法设计

对公路纵断面优化研究难以同时实现变坡点里程优化和设计标高优化，且优化线形与实际线形不符等问题，提出了利用遗传算法进行纵断面优化的思路。给出了采用遗传算法进行纵断面优化时的编码设计、适应度函数建立、种群初始化、策略选择交叉算子设计和纵断面约束处理，设计了算法实现的流程图。     

公路路政管理站点规划和巡视路线优化研究

采用遗传算法建立了公路路政管理站点规划选址优化模型,研究了路网中规划选址优化的多变量算法不易收敛问题,应用受限P 中心问题以减少管理站的备择点数目,从而减少遗传算法中染色体的基因长度,并按不同策略进行初始群体和种群的选择,加快收敛速度,从而提高算法的运算效率。针对高速公路巡视路线优化中最大巡路长度问题,采用贪婪算法和邻域搜索算法的结合求解最佳巡视路线,给出了问题的多目标函数优化模型和算法。     

公路路线多目标遗传算法优化设计研究

公路路线设计是一个多目标的问题,传统将多目标转换为单目标优化方法存在目标统一准确性差的缺点,考虑多目标间的冲突性,提出采用多目标遗传算法进行路线优化。主要思想是通过建立多目标模型和路线线形模型,进行平面线形设计,经过纵断面优化后计算各目标函数值。采用快速非支配排序法对目标值进行排序,满足分布性的要求下构造非支配集,反复迭代计算后,输出满足终止条件的非劣解集。利用此算法进行实例验证,结果表明能在兼顾安全、经济、舒适、环保的目标下,给出一序列最优解,为路线方案决策提供直接依据。     

基于遗传算法的公路平面优化

提出了一种基于遗传算法的公路平面线形优化方法,将遗传算法应用于公路平面优化设计,更好地解决了目前传统算法难于处理的一些问题。首先根据平面初始解建立一个可行域,利用浮点编码选择平面坐标作为染色体,然后对可行域中的可能解用一个评价函数(适应度)来度量,利用交叉、变异算子在可行域中选择最优解。实践表明:该方法具有全局解空间搜索能力,从而实现了全局寻优的目的,对公路平面优化设计是有效、可行的。     

基于公路三维空间线形连续性的安全性分析及应用

公路线形是影响公路车辆行驶安全的重要因素之一,线形评价是指导线形设计和优化的关键问题.从欧氏三维空间路线连续性衰退的特征出发,提出一种基于公路三维空间线形的公路安全性分析方法,通过获取公路线形的平纵断面的设计数据,结合设计数据和预设的路段组合类型将公路线形划分为多个路段,并根据设计数据计算划分得到路段的加权曲率差、平均...     

浅谈公路线形及线形组合的优化设计

在公路建设迅猛发展的今天,随着人们消费水平的提高私家车的数量也越来越多,致使交通安全问题日益严重,因此要改良和优化设计公路线形.结合自身工作经验重点探讨了在公路路线设计中的有关线形及线形组合的改良和优化,可供相关专业人员参考.     

基于运行速度的公路安全性评价

公路线形设计是否合理直接关系到公路运行安全.文中针对基于设计速度的公路路线设计方法的局限性,参照JTG/TB05-2004《公路项目安全性评价指南》,结合实体工程,通过计算相邻路段运行速度差值、设计速度与运行速度差值对线形安全性进行分析,优化公路线形设计.     

VB语言在公路勘测平面线形计算机辅助设计中的算法

讨论了VB编程语言在公路勘测平面线形设计中的算法问题。其中包括：平面线形计算机辅助设计界面设置;平曲线的连接、数据结构、逐桩坐标分段计算：路线控制点距公路中线最题距离计算;各段平曲线数据浏览及修改;沿路线方向设置新平曲线等。这些算法已在高等级公路综合测设软件中得到应用。软件运行结果证明这些算法是可行的。     

山区高等级公路平面曲线型设计方法探讨

文章通过对公路平面线形直线型设计法的分析,提出曲线型设计法研究的必要性,介绍了曲线型设计法的概念、理论依据和特点,重点研究一种非常有前途和适用于公路路线CAD系统开发的算法——基于端点约束受限法(主要是BE3算法和BET算法),并且给出应用实例,此方法可以解决平面线形的组合形式,便于工程应用和交互式图形CAD软件开发。     

基于道路综合费用的平面选线模型优化方法的研究

根据道路平面路线方案布置特点,将选线中要考虑的各种因素均转化为费用进行考虑,因而道路平面路线方案也即转化为该模型费用最小化的优化问题,由于道路平面方案优选设计是复杂的多目标决策问题,方案模型的建立在很大程度上影响到项目的营运费用和建设费用,通过对研究遗传算法变异算子对模型影响的分析,设计了一种遗传算法对路线平面线形进行优化,该算法可以提高收敛速度和解的精度,并同时保持优良个体的进化稳定性,在一定程度上弥补了定常参数在克服早熟中缺乏普遍性的缺点。最后,进行了道路优化验证,实验结果表明,该算法无论从鲁棒性和有效性方面都超过了传统的优化算法,说明该算法在道路选线中有很高的应用价值。     

路线控制点距公路中线最短距离自动求解算法研究

讨论了公路选线时与平面线形设计有关的路线控制点距公路中线最短距离的计算机自动求解算法问题，提出了求解的新算法——步长压缩摆动趋近法。该算法在各种平曲线类型情况下均是可行的。     

基于MapGIS的数模建立方法及其在路线CAD中的应用

针对公路勘测设计一体化的特点与要求,论述应用GIS技术采集公路地面数据和建立数字地面模型的方法;研究MapGIS系统在公路选线和CAD中的应用。在分析地理信息系统与公路勘测设计关系的基础上,根据我国公路路线设计CAD发展的实际情况,提出基于MapGIS平台进行公路路线设计应用软件开发的建议。     

基于GIS的公路应急资源调度最优路径分析模型

本文针对公路抗灾抢险时对实时动态网络最优运输路径查询的需求,提出了基于GIS的公路应急资源调度最优路径分析模型。该模型以公路路网基础数据和电子地图为基础,建立基于GIS的动态道路网络。同时,对于经典的Dijkstra算法无法求解出实时动态的网络地图的最优路径问题,提出结合交通流状况对道路通行的影响,加入最小通行阻抗这一概念对Dijkstra算法进行了改进和优化。优化后的Dijkstra算法能够更好地提供动态网络地图的最优运输路径分析功能并成功应用于此模型,为辅助应急资源的调度提供技术支撑。     

基于GIS技术的公路路线方案决策支持系统开发初探

结合公路规划、设计、建设实际，针对现行公路路线CAD系统尚不足以解决公路可行性研究，路线方案选定这类多目标空间决策问题的现状，论述了引入地理信息系统的有关理论，方法和技术分析手段，建立基于GIS的公路路线方案决策支持系统的若干问题和系统开发构想。     

基于遗传算法的山区高速公路平面线形优化设计方法

为了在山区高速公路选线中综合考虑其影响因素,建立起合理的选线优化模型,实现山区平面选线的智能化,本文针对针对山区高速公路平面线形布线特点,将平面选线中所要涉及到各种属性影响因素统一使用费用来进行表示说明,基于MATLAB平台运用遗传算法对高速公路平面交点坐标进行基因编码,进行选择、交叉、变异操作,以得到可行域范围内最优解。算法运算结果表明在满足山区高速公路平面线形指标的前提下,该优化方法对平面线形设计的质量有显著的提高,缩短了整个设计周期,减少其工程成本,从而验证了优化算法对山区高速公路平面优化设计的可行性。     

多目标优化方法在公路养护中的应用

针对如制定公路养护决策等多目标优化问题难以用单一的目标优化函数求解的特点,在分析了传统数学规划优化方法的不足及遗传算法的适用性等基础上,提出了利用NSGA-II遗传算法优化公路养护决策问题,以提高公路养护决策的制定质量,合理安排养护成本,使其与收益、质量达到最优的模式。通过模拟分析得出:NSGA-II算法能很好地找出一系列最优组合,供决策者参考采纳。因此,这种算法能很好地解决公路养护等多目标优化问题。     

纵断面自动设计与优化技术研究

为解决改建公路设计中路线纵断面设计比选和优化等问题,开发研究出以遗传算法为基础的、应用于公路路线纵断面自动设计与优化的技术。该技术对旧路改扩建工程纵断面的拟合调整和方案优化更具优势。为此,从理论方法、工程需求、设计实践出发,全面介绍该技术的特点和性能。     

山区公路路线设计探讨

结合承德山区某公路设计,对山区公路路线设计中的线形选择、沿河溪线设计、线形标准选择、圆曲线设计、凹凸曲线设计、环境保护等进行分析与探讨,并对山区公路路线设计中容易忽视的问题提出建议。