基于遺傳算法的道路選線優(yōu)化方法研究.pdf

1、本文從道路優(yōu)化設計方面的理論出發(fā)，研究探討道路選線問題，提出了一個基于費用的道路選線優(yōu)化模型。本研究旨在提高道路選線的效率，優(yōu)化道路選線結果，為道路設計工作者和相關領域的研究者提供新的思路和方法，以使在道路選線工作中能夠更加高效、科學、準確地找尋到最優(yōu)的新建道路空間線形方案。 本論文研究的模型是在給定新建道路起、終點的條件下，將道路選線中需要考慮的各種因素轉化為費用因素，確定一個以費用最小為最佳的道路空間線形方案的優(yōu)化問題。該模

2、型以地理信息系統(tǒng)為平臺，將原始CAD數(shù)字地形圖分層整飾后導入GIS，建立選線區(qū)域的空間數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)模型的數(shù)據(jù)需求對不同的圖層添加不同的屬性字段。在此基礎上，采用遺傳算法求解。 在地理信息系統(tǒng)中，首先根據(jù)控制點的不同，隨機生成新建道路空間線形優(yōu)化方案的集合，并自動詳細設計每一個候選方案的平面線形和縱斷面線形。接著計算道路候選方案本身導致的各項費用，包括基本建設費用、土方工程費用、占地費用、橋梁隧道建設費用、養(yǎng)護費用；同時計算道路

3、使用者的費用，包括出行時間成本費用和車輛駕駛費用；對道路穿過濕地和耕地時，施以一定的懲罰費用，使線路盡量避開這些高費用區(qū)域。將以上各部分費用累加求和作為候選方案的總費用，在GIS中自動化道路線形設計無法完全滿足道路設計規(guī)范的所有限制，采用懲罰函數(shù)加以彌補。 在遺傳算法中，將候選方案作為種群人口，每個方案中的控制點作為人口染色體中的基因，將方案所產(chǎn)生的費用值、使用者費用值、懲罰函數(shù)費用值這三者設計為人口的適應度值。初始化種群人口，