基于改进A*算法的高速公路选线决策辅助模型

为提高山区高速公路选线的智能化水平,基于改进A*算法对高速公路选线决策辅助模型进行了分析。提出了高速公路选线的平面约束指标和纵断面约束指标;根据山区高速公路选线实际情况,从估价函数、搜索范围、搜索方向、数据结构、优化方法等方面对传统A*算法进行了改进,建立高速公路选线决策辅助模型;并通过实际案例验证了该模型的有效性。研究结果表明:与传统A*算法相比,改进A*算法在搜索时间、搜索次数、搜索节点数方面分别降低了约75%、48%、44%;路线优化后的总转折角度和长度分别降低了约83%和17%;高速公路选线决策辅助模型能有效地处理自然环境复杂条件下的选线问题,具有较高的实用价值。

基于热藏-井筒-地面一体化的地热田智能开发研究与实践

地热能开发利用对于优化能源结构、实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。按照总体规划、逐步实施、突出重点的思路,进行了智能地热田整体架构设计,并结合地热供暖业务开展了实践,整体架构为“一个中心、两个平台”,即数据资源中心、地热余热生产指挥平台、地下地面一体化协同应用平台,以地质热藏、地热井筒作为地热资源开发的地面边界条件,建立基于IAM(综合资产模型)技术的地质热藏-井筒-地面一体化耦合模型,结合机器学习等技术初步实现了地热供热智能辅助决策,支撑预测预警、平稳开发、智能运维、安全生产。该技术方案在地热田开发优化调整、管网及换热站内工艺设备优化、智能供热运维等方面得到了应用,整体架构设计符合信息技术发展方向,对于地热资源智能开发具有参考价值。

基于逆向强化学习的铁路线路方案优选研究

铁路线路方案评价及比选多采用组合赋权法,其主观赋权过程计算冗杂。选取具备一定程度普适性的专家案例,采用最大熵逆向强化学习方法从专家案例中学习主观赋权“知识”,得到专家案例隐藏的“奖励”,从而获取可解释性的主观权重。将此主观权重与离差法所得客观权重组合并投入后续TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)评价流程,对线路方案进行最终评价。结合具体实例,建立设计阶段绿色铁路的评价指标体系。结果表明:该方法可以有效计算铁路线路方案评价的量化指标,减小现有赋权方法的计算复杂度,取得较好的评价效果,与真实案例比选结果一致。通过讨论该方法的适用性、局限性及原因,确定该方法在初步评价和泛用性评价中的定位。

大型客运站到发线运用及进路决策模型研究

铁路大型客运站的到发线运用及进路选择是一个多层约束条件动态规划问题。通过分析高速铁路大型客运站列车进路,以及到发线运用的各项约束条件,建立到发线运用及进路选择决策模型,根据运营要求约束、到发线功能约束、后效性约束和优化条件约束,逐步缩小搜索范围,快速计算符合约束条件的局部最优解,利用仿真手段检验客运站通过能力。

基于广州南沙港铁路的线路方案选线设计研究

研究目的:广州南沙港铁路是一条接轨于广珠铁路鹤山站,终到广州南沙港区的货运铁路,由于沿线既有及规划高速公路、既有及在建铁路、高压走廊、厂矿企业、城市既有布局及规划和通航河道等控制因素遍布,对铁路线路方案的可行性造成了重大影响,严重阻碍了项目建设推进。本文旨在结合广州南沙港铁路生产实际,通过展开线路方案选线设计研究,合理绕避或处理沿线控制因素,确保铁路线路方案的可行性和合理性,大力推动项目建设进程,并为类似项目建设提供宝贵经验。研究结论:(1)线路方案比选是铁路选线设计研究的重要内容,进行线路方案比选时,须综合考虑工程投资、工程实施难度、工程风险和地方政府意见等影响因素,以确保选定的线路方案最优;(2)层次分析方法和多目标决策模型可有效辅助线路方案比选的决策;(3)本文基于广州南沙港铁路的线路方案选线设计研究比较全面地探讨了线路方案比选思路和方法,具备典型的科学合理性,可供类似项目借鉴应用。

基于Vague集的山岭重丘区公路选线绿色度评价研究

为了提高山岭重丘区公路选线的绿色度,提出了基于Vague集的山岭重丘区公路选线绿色评价方法。通过对专家意见及相关政策文件的梳理,提出了“绿色度”的概念,构建了公路选线绿色度评价指标体系。为了减少赋权及评线过程中专家主观意见的不确定性造成的偏差,对吸纳了群组决策分析模型的层次分析法进行改进,引入专家主观权重,使最终得到的权重及评线结果更具科学性。集结专家的群体意见并转化成Vague值的评价矩阵,对评价矩阵集成最终得到各方案的得分函数,得分最高的为绿色度最高方案。并引入实例验证了该评价模型的实践意义,为公路选线绿色度评价提供了决策参考。

岩溶区铁路综合选线及辅助决策技术研究

为在岩溶区铁路选线设计中尽量规避岩溶不良地质对于铁路路工程的危害,结合工程实践,全面、深入总结选线、设计原则,研究线路方案的定量化评价方法,并对计算机辅助决策系统进行探索性研究,以期提高岩溶区选线决策的科学性、合理性。参考已有研究成果和工程实践等相关资料,依托黔张常铁路的勘察、设计、建设,归纳总结出具有普遍适用性的岩溶区选线、设计原则;通过构建综合评价指标体系、模糊层次分析法数学模型,初步实现岩溶区线路方案的定量化评价;基于GIS系统,应用ArcGIS软件针对工程及地质因子建立数据库,对于岩溶区选线的计算机辅助决策系统进行探索性研究。上述研究成果成功应用于黔张常铁路各阶段勘察设计,目前该铁路已建成通车,施工过程中无突水突泥等地质灾害发生;经黔张常铁路工程实践表明,总结提出的岩溶区选线、设计原则可有效规避岩溶风险,且部分原则属国内首创;基于模糊层次分析法构建的岩溶区线路方案评判数学模型具有一定的实用性和科学性;借助GIS系统“成本最优路径分析法”研究提出的计算机辅助决策系统,对于岩溶区线路方案决策具有一定的参考价值。研究提出的理论和方法具有一定实用性、科学性,工程实践效果良好,对于岩溶区铁路及高速公路选线决策具有一定的指导意义和借鉴作用。

机动作战路线选择的辅助决策系统模型

机动作战路线选择的辅助决策系统模型,采用层次分析法。通过建立评判因素集、评语集、权重集完成机动路线选择一级综合评判模型。其二级模糊综合评判模型为一级模糊综合评判的等级系数。决策模型分系统用于建立数学模型并编制相应程序,数据输入分系统负责将各专家对各子因素评价写入,并存入数据库。方法库负责为各模型提供分析求解算法。数据库负责将存储人工输入及方法库计算的各因素权重和评估结果等数据。

机动作战路线选择辅助决策系统模型研究

为了更好地评价机动作战路线的优劣,运用模糊数学的方法,结合机动路线选择的特点,建立了机动路线选择的指标体系,采用层次分析法(AHP)对指标体系的各个因素的权重进行了确定,并在模型的基础上对机动路线选择辅助决策系统的软件设计进行了构思。利用辅助决策软件对机动作战路线选择,快捷方便,特别是能够在多条路线中选取最优,实现了由定性分析转入定量分析的轨道,有助于提高指挥决策的科学性和客观性。

基于云模型-累积前景理论的山区铁路选线决策方法研究

针对山区铁路选线评价指标体系中定性指标的系统量化问题,以及方案决策过程中决策者呈现出的有限理性等心理行为,提出基于云模型和累积前景理论的山区铁路选线决策方法。选取技术可行性、经济合理性、施工及环境影响和社会政治经济意义4个方面12个影响因素,建立线路方案综合评价体系;采用云模型量化定性指标,通过梯形模糊层次分析法计算宏观指标主观权重,使用CRITIC法和灰靶贡献度确定微观指标客观权重,主观结合客观确定评价指标综合权值;根据累积前景理论计算备选方案的综合前景价值,确定最优方案。以成贵铁路宜宾至威信段3个可行线路走向方案为例,对决策方法进行验证,得出方案Ⅰ为最优方案,与专家建议一致。实例应用表明,该决策模型具有一定的可行性和适用性,可为山区铁路选线提供参考意见。

网络搜索模型在铁路选线方案优化辅助决策中的应用

长大铁路干线,在可行性研究阶段考虑的比选方案往往数量庞大,单靠传统人工作业模式,难以完成对所有方案的分析,必须发展相应的自动化方法。以图论为基础,采用"图"来描述复杂工程系统的网络结构,提出弧权指标评价体系,建立网络搜索模型。以川藏铁路前期规划研究为例,通过变化评价体系中指标权重的方式,开展确定推荐方案在可行方案集中的排序、分析存在较大优化空间的区段、甄别对铁路线路方案起控制作用的影响因素等研究。研究表明,网络搜索模型可以快速计算不同权重的方案网络权值和排序,有利于分析比选方案在不同权重下可能的后果和影响,在提供铁路选线方案优化辅助决策方面具有一定的参考价值。