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基于遗传蚁群算法的复杂艰险山区铁路线路走向方案研究

发布时间:2020-07-21 10:56
【摘要】:随着我国铁路建设的发展,中东部地区重大干线建设趋于饱和,铁路建设的重心逐步向西部偏移,铁路建设将会面对更复杂的地形、地质条件、生态环境以及各类自然灾害的影响,尤其在我国西南部地区,地处高海拔大高差地带,铁路建设环境复杂艰险,铁路建设面临前所未有的挑战。勘察设计作为整个铁路建设周期中的前沿工作,关乎到工程施工成本、修建效率高低以及运营阶段安全性和维护阶段经济性的问题。面对西南山区复杂艰险的建设条件,设计者不仅要在地质选线原则的指导下确定危险性最小经济性较好的铁路线路走向方案,还应考虑到西南山区作为世界第三极原始且脆弱的生态环境,此外,我国西南地区多为少数民族聚集地,铁路的建设对联结民族情谊促进我国大团结有着深刻的意义,因此还应着重考虑西南山区铁路建设带来的政治经济影响。本文将构建基于遗传算法和蚁群算法的山区铁路选线模型,并以在建的川藏铁路为研究对象,选取邦达和八宿两个预设站点间区域进行选线分析。(1)研究确定铁路选线指标体系。山区铁路线路走向方案的确定是一个涉及大量评价指标的、受多种外界因素影响的工作,指标的选取应结合相关的选线方法有所侧重,通过阅读大量相关文献确定海拔高程、地形坡度、地层岩性等11个评价指标,运用层次分析法和标准离差法的组合赋权法确定各指标的综合权重。(2)进行研究区地理信息数据库的构建。基于所确定的评价指标体系选择性的收集和整理八宿县地形地貌、气候水文、自然灾害、人类活动等信息,运用地理信息系统相关工具建立八宿县地理信息数据库。(3)研究构建基于遗传蚁群算法的铁路选线模型。遗传算法和蚁群算法均为上世纪末受生物遗传和生物行为启发而逐渐成熟起来的智能启发式算法,本文将自然界的普遍规律应用于铁路线路走向方案规划的人类社会活动中,构建基于启发式算法的复杂艰险山区铁路选线模型。(4)将该模型应用于川藏铁路邦达——八宿段实例分析中,生成线路走向方案。多次独立运算后,在邦达车站和八宿车站间生成北线、中线和南线三条走向方案,若考虑到拟定的怒江大桥控制点,则确定北线方案为最终方案,与预可行性研究文件方案接近。验证了该模型的适用性,进一步拓宽了选线方法库,为专业人员进行铁路选线工作提供了一定的参考,具有一定的实用价值。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:U212.32
【图文】:

铁路网规划


图 1-2 我国中长期铁路网规划图新中国成立以来,铁路建设者们便开始了在复杂艰险山区的初步探索,教训,并在 1956 年 7 月建成了我国第一条电气化铁路 宝成铁路,穿秦岭山脉,打通了我国西北到西南的大通道,1970 年,建设难度更大的成通车。随着复杂艰险山区铁路建设经验的不断积累,又有多条如沪昆路、兰渝铁路、丽香铁路、西成客专等山区铁路正在建设或已建成通车》中脱贫攻坚和国土开发的重点铁路项目,我国第二条进藏铁路 川条不紊的建设之中[1~2],东部的成雅段为国铁 I 级客货双线铁路,2018 经建成通车;西部的拉林段为国铁 I 级客货单线铁路,预计 2020 年建中间段即雅安至林芝段目前正处于可行性研究阶段,最快将在 2020 年开位于我国四川省和西藏自治区,西段通过拉萨铁路枢纽与青藏铁路和拉的日喀则至聂拉木、日喀则至亚东等铁路相接,完善西藏东南地区的铁开了西藏南端的门户,构建一条西藏通往南亚的大陆桥,加大西藏乃至

示意图,方案,示意图,学位论文


西南交通大学硕士研究生学位论文 第 3 页北两套方案,全长约 1800 公里,全线投资约 1600 亿元。川藏铁路方案示意图和拉林段昌果特大桥见图 1-3 和 1-4。

特大桥,铁路选线


图 1-4 拉林段昌果特大桥义设带来的直接影响是方便了人民的出行和货物的运输务;其更深远的影响是促进了铁路周边地区的经济发团结等,对于地处我国西南边陲的川藏铁路更有重要过程中,铁路选线是一项首要、全局性的工作,线路也基本被确定,其后续施工、运营、养护维修的经济可靠性以及对社会带来的影响基本被定格[4];此外,决策过程,涉及到大量的山区特有的评价指标;同时到人为主观因素影响和外部环境客观环境影响的过程

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本文编号:2764318

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