本文選題：WebGIS + 鐵路綠色選線　； 參考：《中南大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：通過(guò)借鑒近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于公路、鐵路選線的成熟設(shè)計(jì)理念,并考察我國(guó)實(shí)際情況和鐵路選線設(shè)計(jì)的特點(diǎn),本論文提出了基于WebGIS鐵路綠色選線決策支持系統(tǒng)(GRASDW)的系統(tǒng)性解決方案,該方案基于軟件工程和WebGIS技術(shù),兼顧專業(yè)的分析問(wèn)題的能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,集高效、高性能和跨空間動(dòng)態(tài)分布于一體,是具有人性化及和諧的人機(jī)交互設(shè)計(jì)的綠色選線系統(tǒng)。 本文在國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51078361)的資助下,進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： 1)提出了GRASDW面向?qū)ο蠼７椒?并確定了鐵路綠色選線設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)ο�。通過(guò)借鑒決策支持系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)鐵路選線對(duì)其對(duì)象模型的提取、解析以及交互操作等需求,采用面向?qū)ο蟪橄蠓椒ń⒊鲨F路綠色選線設(shè)計(jì)方案,并確立了對(duì)象在GRASDW中的價(jià)值和作用；結(jié)合GRASDW特點(diǎn),提出使用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一建模語(yǔ)言(UML)和Microsoft Visio組成線路對(duì)象的理念；最后構(gòu)建了鐵路綠色選線設(shè)計(jì)的領(lǐng)域?qū)ο?包括線路決策知識(shí)、線路對(duì)象和選線地理環(huán)境的影響。 2)提出了基于WebGIS的鐵路綠色選線決策支持系統(tǒng)的跨空間和跨平臺(tái)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。基于WebGIS技術(shù)可跨空間、跨平臺(tái)的應(yīng)用方式,相關(guān)數(shù)據(jù)可以隨時(shí)記錄或者修改,這就使得面向計(jì)算機(jī)和面向選線領(lǐng)域人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查看決策知識(shí),隨時(shí)隨地和全局保持聯(lián)系。通過(guò)采用WebGIS技術(shù)服務(wù),各部門、各站點(diǎn)都可以直接訪問(wèn)到最新的信息和數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)信息的動(dòng)態(tài)變化,以及異地同步更新。 3)分析了鐵路工程對(duì)其沿線主要生態(tài)敏感區(qū)和脆弱區(qū)、水土流失、野生動(dòng)植物和土地的生態(tài)環(huán)境的影響效應(yīng),并對(duì)其影響進(jìn)行了定量分析。選線系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合生態(tài)環(huán)境信息的分析值和屬性值,建立了存儲(chǔ)可擴(kuò)展的生態(tài)環(huán)境信息的數(shù)據(jù)庫(kù),為鐵路綠色選線方案的優(yōu)選提供了可靠的決策依據(jù)。 4)提出了鐵路綠色選線決策系統(tǒng)的選線方案。利用對(duì)象方法抽象出與選線領(lǐng)域緊密聯(lián)系的生態(tài)環(huán)境,并用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和UML來(lái)描述線路對(duì)象；依據(jù)鐵路綠色選線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求,抽象出了多目標(biāo)決策問(wèn)題中對(duì)象的求解方法,并根據(jù)多層篩選“生成——篩選——改進(jìn)”的辦法優(yōu)化。采用網(wǎng)線柵格最優(yōu)路徑方法分析線路設(shè)計(jì)平面生成案例,利用16單元的騎士鄰域單元模式,并且改進(jìn)Dijkstra算法,使其在多個(gè)線路控制點(diǎn)間生成線路最優(yōu)值,根據(jù)最優(yōu)值計(jì)算出線路方案初始平面圖。 5)實(shí)現(xiàn)了綠色選線決策方案的生成。為證明所提出的技術(shù)方案和方法的科學(xué)性及可行性,實(shí)現(xiàn)了基于WebGIS的鐵路綠色選線決策系統(tǒng),描述了系統(tǒng)體系的結(jié)構(gòu)、模型的建模方法和各個(gè)模塊的主要功能,并得出了與實(shí)驗(yàn)一致的結(jié)果。最后表明了論文理論的正確性和系統(tǒng)方法的可行性。 論文的研究方法和理論結(jié)果可為其它鐵路選線或可持續(xù)發(fā)展選線的實(shí)現(xiàn)提供參考和操作方法。雖然本文的研究是針對(duì)新建鐵路路線設(shè)計(jì)的,但其結(jié)果經(jīng)過(guò)一定改進(jìn)可用于既有線改建設(shè)計(jì)及增建二線,也可用于類似公路路線系統(tǒng)的開發(fā)。該研究結(jié)論還可作為其它鐵路選線設(shè)計(jì)中具有類似特點(diǎn)的動(dòng)態(tài)決策過(guò)程或土木工程設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。
[Abstract]:By drawing on the mature design ideas about highway and railway line selection at home and abroad in recent years, and investigating the actual situation of our country and the characteristics of railway line selection design, a systematic solution based on the WebGIS railway green line selection decision support system (GRASDW) is proposed in this paper. The scheme is based on software engineering and WebGIS technology, taking into account the analysis of professional analysis. It is a green line selection system with humanized and harmonious human-computer interaction design with the ability of problem and the ability of comprehensive application of knowledge, which integrates high efficiency, high performance and cross space dynamic distribution.
Supported by the National Natural Science Foundation of China (51078361), the following work has been done:
1) the object-oriented modeling method of GRASDW is put forward, and the object of railway green line selection is determined. By drawing on the experience of the development of the decision support system, according to the requirement of the extraction, analysis and interaction of the object model of the railway line selection, the design of the railway green line selection is established by the object oriented abstract method. Like the value and function of GRASDW, combining the features of GRASDW, the idea of using Object Oriented Unified Modeling Language (UML) and Microsoft Visio to form the line object is proposed. Finally, the field objects of railway green line selection are constructed, including the knowledge of line decision, the influence of line objects and the geographical environment of line selection.
2) the implementation of the cross space and cross platform dynamic system for the WebGIS based railway green line selection decision support system is proposed. Based on the WebGIS technology, the application mode of cross space and cross platform can be recorded or modified at any time. This makes the personnel of the computer oriented and line oriented field can view the decision knowledge through the network. Through the use of WebGIS technology services, departments and sites can directly access the latest information and data, so as to achieve dynamic changes in information and synchronous update in different places.
3) the effects of the railway engineering on the ecological environment of the main ecological sensitive areas and the fragile areas along the line, soil erosion, wild animals and plants and the ecological environment of the land are analyzed, and the quantitative analysis of its influence is carried out. By combining the analysis value and the attribute value of the ecological environment information, the system builds a database to store the extensible ecological environment information. It provides reliable decision basis for the optimization of railway green line selection plan.
4) a line selection scheme for the decision system of railway green line selection is proposed. The object method is used to abstract the ecological environment closely related to the field of line selection, and the line object is described with object oriented technology and UML. According to the requirement of the design of the railway green line selection system, the method of solving the object in the multi-objective decision problem is abstracted. The layer screening "generation - Screening - improvement" method is optimized. The network line grid optimal path method is used to analyze line design plane generation case, and the 16 unit chivalry neighborhood unit model is used, and the Dijkstra algorithm is improved to generate the optimal line between multiple line control points, and the initial line scheme is calculated according to the optimal value. The beginning plan.
5) realizing the generation of green line selection decision scheme. In order to prove the scientific and feasibility of the proposed technical scheme and method, the railway green line selection decision system based on WebGIS is realized, the structure of the system system, the modeling method of the model and the main work energy of each module are described, and the results consistent with the experiment are obtained. Finally, it shows that the system is consistent with the experiment. The correctness of the thesis theory and the feasibility of the system method are discussed.
The research methods and theoretical results of this paper can provide reference and operation methods for the implementation of other railway line selection or sustainable development line selection. Although the study of this paper is designed for the new railway route, the results can be improved for the redesign of the existing railway lines and the additional two lines, and can also be used for the opening of the similar highway route system. This research conclusion can also be used as a reference for other dynamic decision-making processes or civil engineering designs in railway alignment design.
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P208;U212.32

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本文編號(hào)：1997264