19362.基于arcgis和rpso的鐵(公)路三維空間智能選線系統(tǒng)的研發(fā)

1、分類號UDC碩士學位論文密級基于ArcGIS和RPSO的鐵(公)路三維空間智能選線系統(tǒng)的研發(fā)ResearchandDevelopmentof3DRailway(Highway)AlignmentOptimizationSystembasedonArcGISandRPSO作者姓名：楊柏林學科專業(yè)：交通運輸工程(道路與鐵道工程)學院(系、所)：土木工程學院指導教師：繆鶚副教授論文答辯日期邂蘭：生沖答辯委員會主席中南大學2012年11月摘要選

2、線設(shè)計是一個需要綜合考慮投資、運營、社會和環(huán)境等各方面因素的復雜過程，因此在人工操作過程中會由于設(shè)計人員主觀因素而遺漏掉諸多有價值的方案。為解決這一問題，國內(nèi)外學者提出了許多理論與方案，并已經(jīng)取得了初步成果，如將美國的HAO模型與遺傳算法和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，能在小范圍內(nèi)得到滿意的線路方案，但由于該問題的復雜性，其解決大范圍內(nèi)高維、多約束的線形優(yōu)化問題還有一定的距離。為此，本文在消化吸收國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)了該領(lǐng)域相關(guān)研究的優(yōu)點

3、和存在的問題，提出了一種結(jié)合改進HAO模型與PSO算法的三維空間智能選線方法，并由此方法開發(fā)了基于ArcGIS地理信息系統(tǒng)的三維空間智能選線系統(tǒng)。實驗表明，應(yīng)用本系統(tǒng)能有效地選擇出滿足設(shè)定目標及相關(guān)約束條件的最優(yōu)三維線路，并能較好地適應(yīng)地形變化，合理繞避障礙物。該系統(tǒng)將智能選線分為三維空間導向線的搜索和線形優(yōu)化兩個階段，主要研究成果如下：(1)提出了三維空間導向線搜索的方法，即在基本HAO模型的基礎(chǔ)上對其進行改進，利用改進后的HAO模型

4、和粒子群算法(RPSO)搜索最優(yōu)線路導向線。建立了選線區(qū)域內(nèi)的改進HAO模型，并結(jié)合RPSO搜索出滿足約束條件的線路導向線方案組，為三維線形優(yōu)化提供初始方案。(2)提出了三維空間線形優(yōu)化的方法，建立了線形優(yōu)化模型，并確定了模型的決策變量、適應(yīng)度函數(shù)以及平縱約束條件，然后利用ArcGIS強大的空間分析能力，結(jié)合RPSO算法在選定的導向線方案附近對線形的各項參數(shù)進行同時優(yōu)化，完成線路三維空間的智能選線，最終獲得滿足條件的最優(yōu)線路方案。本文利