基於道路設計與交通規劃的道路選線優化模型

2023-02-10 02:45:04 字數 1195 閱讀 1311

作者:曹羽李晨熙

**:《科學與財富》2023年第02期

摘要:結合道路設計和相關的交通理論,將地理資訊系統作為基本的平台,根據這一系統進行道路選線模型的開發,這一模型的費用主要指向的是優化的問題,而且最小化費用的目標函式主要包括道路交通誘發的環境汙染導致的不經濟費用、土方工程費和建設費用等,od交通主要是指路網上的總的行走的時間。優化模型首先就是隨機的生成了新建的道路的一種空間位置的候選方案,這一方案需要進行自動設計,主要包括新道路的豎曲線和平曲線,之後就可以重新計算費用。

本文使用的是遺傳演算法進行空閒位置候選方案合理性的判定。

關鍵詞:道路設計;交通規則;道路選線優化模型

選線對於道路設計是極為重要的,這是道路設計的過程中,比較根本的問題,這一設計的理念會影響到道路網的正常應用。目前國內外的設計中已經有很多的專家學者進行了研究,但是在整個過程中還存在著很多的問題,這些問題的出現就會影響著道路設計和交通規則的道路選線的優化,本文是根據遺傳演算法進行空間位置的確定,在一定程度上優化道路設計模型。

1 初始空間位置的生成

新建的道路在確定空間位置的過程中,一般會有兩個或者是多個控制點,這些控制點是事先已經指定的,新建道路空間位置的確定就是明確各個控制點,因此在新建道路的空間控制點上必須要按照控制點連線的周邊的地形的基本資料作為設定的基礎,在使用了dem資料當做是地形資料的時候,那麼線路的空間位置就會被認為是整個線路的中心線所占用的dem網格單元的一種集合,在這一集合中可以知道初始的空間位置的生成過程就是這一集合的生成過程,這一過程是極為複雜的,如果沒有及時的進行梳理就會出現混亂。

本文使用的是遺傳演算法進行方案的選擇,因此為了候選方案的有效性得到提高,可以對選線的走廊進行預先確定,在這樣的情況下,為了保證初始的空間位置有著足夠的選擇餘地就必須要沿著控制點的沿線,每隔一段距離就設定乙個橫斷面,在橫斷面上的一些網格單元也就是新建道路在這一橫斷面上可能通過的位置,這樣位置的確定就會更加的明確,否則就會出現問題,不利於後期道路的設計。假設控制點之間的直線能夠被分為n+1段,在這樣的情況下,就會出現n組網格單元,在這n組網格單元中,每一組的單元通過連續排列都可以得到每一組中網格單元的最大編號和最號,在這一情況下,初始的空間位置就可以用乙個數字串來表示,數字串中每乙個數字都是對應著每一組單元格中的乙個編號的,之後就可以生成道路的空間位置的初始的方案,這一方案可以使用公式(1)進行計算,而且每一組網格單元都可以隨機的進行單元格的選擇,將各個網格的中心點當做是整個道路的控制點,將所有生成道路的控制點進行連線就可以生成道路的初始線形,也就是i。

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