2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、碩士學位論文新建鐵路縱斷面優(yōu)化算法及程序設計Newrailwayprofileoptimizationalgorithmandprogramdesign作者姓名:王鉉出學科專業(yè):道路當叢道工程學指導教師:奎位勤瑩蝰完成日期:2Q!墨生魚目蘭州交通大學LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學碩學位論文摘要在新建鐵路設計過程中,控制工程投資,減少土建工程量一直是設計工作者研究的熱點所在。而新建鐵路縱斷面優(yōu)化設計則是在平

2、面線形已定的情況下,依據(jù)選定的主要技術標準,合理確定線路的坡段設計,依照其選擇的目標函數(shù)及優(yōu)化方法目前已有較多的優(yōu)化模型,但在算法綜合及優(yōu)化模型改進方面還有大量工作需要進行。本文主要是在綜合分析現(xiàn)有新建鐵路縱斷面優(yōu)化設計算法的基礎上,采用滿意度理論和遺傳算法相結合的方式進行縱斷面優(yōu)化設計算法研究,并將計算成果與AutoCAD繪圖相結合,開發(fā)AutoCAD繪圖功能,實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、縱斷面自動優(yōu)化及成圖的全過程。論文主要進行了以下幾個方面的研

3、究工作:(1)建立新建鐵路縱斷面優(yōu)化設計模型論文選定以變坡點里程和高程作為設計變量,采用滿意度理論綜合考慮工程費和運營費來設計多目標優(yōu)化函數(shù),以最小坡長、最大坡度以及坡度代數(shù)差等作為約束條件,建立相應的多目標優(yōu)化模型。(2)初始方案群的生成針對新建鐵路地形條件復雜的特點,利用可行區(qū)域來處理修正存在較多極端情況的初始地面線并對其進行平滑處理。根據(jù)處理結果和線路主要技術標準確定變坡點個數(shù)以及變坡點位置。采用擬合法、均勻分布法以及『F態(tài)分布法

4、等多種方法結合生成初始方案群,既保證了初始種群的多樣性,也為后期的算法優(yōu)化提供了良好的初始方案。(3)遺傳算法改進設計為使遺傳算法能夠更好地適應新建鐵路縱斷面優(yōu)化設計,需要對其進行一些改進。論文采用基于滿意度的多目標適應度函數(shù),從選擇、交叉、變異等方面設計遺傳算法。采用排序輪盤法選擇算子,采用能夠遍布整個解空間的整體算術交叉算子,而變異算子則采用均勻性變異、非一致性變異和自適應性變異結合使用的方式。使得遺傳算法能更好的解決復雜的縱斷面優(yōu)

5、化設計問題,同時以滿意度來確定終止準則,使得算法更具可操作性。(4)AutoCAD繪圖開發(fā)結合具體工程,研究優(yōu)化算法的計算結果與AutoCAD的結合問題,采用VBA程序語言來開發(fā)基于Excel數(shù)據(jù)源的輔助CAD自動優(yōu)化程序,使得系統(tǒng)能夠實現(xiàn)新建鐵路縱斷面優(yōu)化設計的同時利用AutoCAD直接繪制線路縱斷面圖。經具體工程檢驗,采用滿意度和遺傳算法相結合的優(yōu)化算法能夠更好地得到線路縱斷面優(yōu)化設計方案,對提高設計效率及決策的科學性具有十分重要的

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