基于GIS的鐵路走向輔助決策系統(tǒng)研究.pdf

1、鐵路數(shù)字化選線是一個(gè)涉及多學(xué)科，多專業(yè)知識(shí)相互交叉融合的新領(lǐng)域，其中信息化測(cè)繪、虛擬現(xiàn)實(shí)以及計(jì)算機(jī)仿真是支撐其發(fā)展的重要手段。近年來，選線設(shè)計(jì)的BIM化、三維地理環(huán)境建模和選線設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)已成為業(yè)界的研究熱點(diǎn)。選線設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代測(cè)繪信息技術(shù)的結(jié)合日益緊密，尤其是在基于GIS的選線設(shè)計(jì)研究方面取得了較大進(jìn)展。但整體而言，選線設(shè)計(jì)初始方案的生成，尤其是線路走向決策方面受工程師主觀因素影響較大。目前還缺少成熟的決策軟件來自動(dòng)生成較為

2、優(yōu)化的線路走向方案。
　　論文結(jié)合GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理和空間分析決策功能，利用ArcGIS中的數(shù)據(jù)管理和空間分析工具，研究開發(fā)基于GIS的鐵路走向輔助決策系統(tǒng)。研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)構(gòu)建基于GIS鐵路走向輔助決策的層次分析模型。根據(jù)鐵路走向影響因子的選取原則，選擇課題研究中所需的選線影響因子，將其歸類分層，構(gòu)建適合于轉(zhuǎn)換為成本柵格數(shù)據(jù)集的線路走向決策層次分析模型，并根據(jù)層次賦權(quán)法和專家調(diào)查法賦予模型中各層

3、指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重值。
　　(2)創(chuàng)建包含相關(guān)選線因子的成本柵格數(shù)據(jù)集。在ArcGIS中，通過對(duì)地理數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量轉(zhuǎn)柵格，柵格數(shù)據(jù)賦值，成本柵格疊加等操作，將決策層次分析模型中的影響因子按照各自對(duì)應(yīng)的權(quán)重值疊加到綜合成本柵格數(shù)據(jù)集中，成功實(shí)現(xiàn)了決策過程中對(duì)各選線影響因素的綜合考慮。
　　(3)在ArcGIS中實(shí)現(xiàn)線路走向的選定。在ArcGIS中，利用成本距離算法和成本回溯鏈接算法對(duì)成本柵格數(shù)據(jù)集進(jìn)行連續(xù)搜索計(jì)算，最終生成起

4、始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)間的最低成本路徑，實(shí)現(xiàn)了兩點(diǎn)間線路走向的選定。
　　(4)開發(fā)基于GIS的鐵路走向輔助決策系統(tǒng)。利用ArcGIS Engine組件，基于C＃.NET對(duì)ArcGIS進(jìn)行二次開發(fā)，生成了基于GIS的鐵路走向輔助決策系統(tǒng)，該系統(tǒng)界面友好、操作便捷，決策者可利用系統(tǒng)綜合考慮選線各影響因素，實(shí)現(xiàn)選線初期線路走向的自動(dòng)生成。經(jīng)工程實(shí)例驗(yàn)證，該輔助決策系統(tǒng)特別適用于可研（預(yù)可研）階段的鐵路走向設(shè)計(jì)，能夠合理確定全局最優(yōu)的線路走向方案