基于GIS的鐵路走向輔助決策系統(tǒng)研究.pdf

1、鐵路數(shù)字化選線是一個涉及多學科，多專業(yè)知識相互交叉融合的新領域，其中信息化測繪、虛擬現(xiàn)實以及計算機仿真是支撐其發(fā)展的重要手段。近年來，選線設計的BIM化、三維地理環(huán)境建模和選線設計系統(tǒng)的實現(xiàn)技術已成為業(yè)界的研究熱點。選線設計與計算機、現(xiàn)代測繪信息技術的結(jié)合日益緊密，尤其是在基于GIS的選線設計研究方面取得了較大進展。但整體而言，選線設計初始方案的生成，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生成較為

2、優(yōu)化的線路走向方案。
　　論文結(jié)合GIS強大的數(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)。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　(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)層次賦權法和專家調(diào)查法賦予模型中各層

3、指標相應的權重值。
　　(2)創(chuàng)建包含相關選線因子的成本柵格數(shù)據(jù)集。在ArcGIS中，通過對地理數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行矢量轉(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應的權重值疊加到綜合成本柵格數(shù)據(jù)集中，成功實現(xiàn)了決策過程中對各選線影響因素的綜合考慮。
　　(3)在ArcGIS中實現(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成本柵格數(shù)據(jù)集進行連續(xù)搜索計算，最終生成起

4、始點到目標點間的最低成本路徑，實現(xiàn)了兩點間線路走向的選定。
　　(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ArcGIS進行二次開發(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，實現(xiàn)選線初期線路走向的自動生成。經(jīng)工程實例驗證，該輔助決策系統(tǒng)特別適用于可研（預可研）階段的鐵路走向設計，能夠合理確定全局最優(yōu)的線路走向方案