本文選題：道路選線 + 地理信息系統(tǒng)��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：在高速公路穩(wěn)步建設(shè)背景下，研究公路路線設(shè)計(jì)自動化優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)。公路是一條有規(guī)則的空間曲線，在位置、形狀、尺寸、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面都有特殊的要求。 在傳統(tǒng)的選線工作中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定備選方案，再對這些備選方案進(jìn)行比選，選出相對最佳方案。這種方法有著相對的主觀性和不科學(xué)性。這是我們著力要解決的問題。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的日新月異，道路選線工作越來越趨向于自動化和智能化，因此在地理信息系統(tǒng)（GIS）和遺傳算法理論的支持下，尋求更便捷更準(zhǔn)確的公路選線方法，使公路選線方法更加科學(xué)合理。 對道路選線設(shè)計(jì)的基本理論進(jìn)行了分析，論證了公路全社會成本的影響指標(biāo)和確定了地質(zhì)、地物、高程、坡度為公路選線的具體因素。并通過層次分析法計(jì)算出了四種選線因素的權(quán)重。 通過地理信息系統(tǒng)導(dǎo)入了不同來源的地理數(shù)據(jù)，制作了四種因素的單因素費(fèi)用地圖，并結(jié)合權(quán)重制作了道路選線綜合費(fèi)用地圖。利用起終點(diǎn)的坐標(biāo)和道路選線綜合費(fèi)用地圖進(jìn)行了成本路徑分析和道路廊道分析，并用海地軟件截取道路走廊帶的數(shù)字高程模型，以便進(jìn)一步優(yōu)化。 引入了基于大自然優(yōu)勝劣汰原則的遺傳算法，研究了基于遺傳算法和道路走廊帶數(shù)字高程模型的路線進(jìn)一步優(yōu)化的方法。對路線優(yōu)化總體模型進(jìn)行了不產(chǎn)生回頭曲線、沒有線型不連續(xù)等情況的假設(shè)。把平面優(yōu)化模型簡化為交點(diǎn)優(yōu)化，把縱斷面優(yōu)化模型簡化為變坡點(diǎn)尋優(yōu)搜索，并暫時不考慮橫斷面、加寬等方面。再確定平縱線形要素生成方法和逐樁坐標(biāo)計(jì)算方法，為遺傳算法優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。 在構(gòu)建的模型和遺傳算法基礎(chǔ)上，采用MATLAB平臺編制優(yōu)化程序，保證每一次迭代都保存路線信息、目標(biāo)函數(shù)值等信息，，產(chǎn)生n代群體后，從中選擇最優(yōu)路徑。
[Abstract]:Under the background of steady highway construction, the key technology of automatic optimization of highway route design is studied. Highway is a regular space curve, which has special requirements in position, shape, size, economy, environment and so on. In the traditional route selection work, according to the experience to determine the options, and then to compare these options to select the relative best scheme. This method is relatively subjective and unscientific. This is the problem we are trying to solve. With the rapid development of computer science, road route selection tends to be more and more automatic and intelligent. Therefore, with the support of geographic information system (GIS) and genetic algorithm theory, we seek a more convenient and accurate road route selection method. The method of highway route selection is more scientific and reasonable. In this paper, the basic theory of road route selection design is analyzed, and the influence index of the whole social cost of highway and the concrete factors of highway route selection are confirmed, such as geology, ground object, elevation and slope. And through the analytic hierarchy process to calculate the weight of four kinds of line selection factors. This paper introduces geographic data from different sources through GIS, makes single factor cost map of four factors, and makes comprehensive cost map of road route selection combined with weight. The cost path analysis and the road corridor analysis are carried out by using the coordinates of the starting end point and the comprehensive cost map of the road route selection. The digital elevation model of the road corridor belt is intercepted by the Haitian software for further optimization. The genetic algorithm based on the principle of natural survival of the fittest is introduced, and the route optimization method based on genetic algorithm and road corridor digital elevation model is studied. The general model of route optimization is assumed to have no back curve and no linear discontinuity. The plane optimization model is simplified as intersection optimization, and the longitudinal section optimization model is simplified as variable slope point search, and the cross-section and widening are not considered for the time being. Then, the method of generating horizontal and vertical line elements and the method of calculating the coordinate of pile by pile are determined, which lays the foundation for the realization of genetic algorithm optimization. On the basis of the constructed model and genetic algorithm, MATLAB platform is used to compile the optimization program to ensure that every iteration preserves the information such as route information, objective function value and so on. After the n-generation population is generated, the optimal path is chosen from it.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U412.3

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本文編號：2112208