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基于遗传算法的公路纵断面优化研究
| 论文题名： | 基于遗传算法的公路纵断面优化研究 |
| 关键词： | 线形优化;纵断面;遗传算法;种群多样性;公路设计 |
| 摘要： | 在平面线形既定条件下，公路的纵断面优劣直接决定了土石方工程量，纵断面优化对减少工程投资有着直接的影响，对沿线自然环境和土壤保护也具有重要意义。通过对公路纵断面优化问题及其优化方法的比较分析，本文建立了基于遗传算法的纵断面优化模型，着力实现土方工程量作为优化目标的公路纵断面优化，以提高纵断面设计效率和质量。 优化数学模型以计算土石方工程量作为优化目标，选择变坡点组合作为优化变量，在一定程度上解决了优化目标和变坡点里程关系隐匿情况下的变坡点里程和桩号同时优化的难题；在目标函数中引入填挖费用比系数，模型可以合理地体现设计者的填挖方倾向。 针对纵断面优化问题，本文对遗传算法做了进一步的改进，初步解决了遗传算法在应用中的关键问题。在种群多样性评价的基础上，确定了选择、交叉和变异算子操作概率的自适应调整方法，对变异算子做了非一致性改进；通过数学实验分析，确定了以变坡点均分桩为期望的正态分布方式初始化纵断面线种群；针对遗传操作过程中纵断面线约束破坏的情况，提出了处理策略和约束修复方法。 在遗传算法设计的基础上，本文编写完成了基于遗传算法的公路纵断面优化程序，并通过算例在不同条件下的优化成果初步验证了程序的有效性。 |
| 作者： | 杨献波 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 程建川 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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