基于道路设计与交通规划的道路选线优化模型.docx
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基于道路设计与交通规划的道路选线优化模型
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摘要：现阶段，随着我国经济的发展，科学技术的飞速发展，为我国道路设计和交通规划提供了必要的物质条件，作为道路设计与交通规划过程中所应用到的重要方法，选线优化不仅关系着道路的整体建设水平，而且对于城市交通的规划也具有重要影响。通过对基于道路设计与交通规划的道路选线原则进行分析，在结合其选线方法的基础上，以建立道路选线优化模型的方法对选线优化在道路设计中的交通规划展开了深入探讨。
关键词：道路设计；交通规划；道路选线；优化模型；
引言
合理的线性设计可以有效保证汽车行驶的安全性、舒适性,保证公路的经济效益以及技术水平。而传统的道路选线由于受到认识水平、计算方法以及测量手段的局限,难以满足道路发展的要求。尤其是对于地形比较复杂的山区和丘陵,更是难以制定出符合地形与环境变化的道路选线。因此,在这一背景下,对“基于道路设计与交通规划的道路选线优化模型”这一课题进行相关的分析具有非常重要的实际意义。
1创建道路选线优化模型的重要意义
施工成本和建设材料价格逐年上涨，使有些建设单位承受着严重的费用超额和建设资金短缺的压力，不得不暂停施工或暂缓施工，使施工工期延长，工程建设成本不断增加，给道路建设带来严重的影响。针对工程建设过程中所有费用成本的不断增加，创建了道路选线优化模型，从而实现对线路可行性和合理性的科学预测，详细地论述了工程建设的成本需要情况、施工过程中出现突发事件的额外费用情况和工程建设给生态环境造成破坏的治理和整改成本情况等[1]。在工程建设时，优化模型的目的就是以成本费用为基础，对工程的先期设计和规划工作进行合理计算。道路工程建设的质量要求不断升高，道路线路沿线情况也变得越来越复杂，通过创建优化模型可使应急能力和应对水平得到不断提高，使投入成本的快速上涨得到控制，为工程造价科学合理的管控提供了可靠依据。通过优化模型不仅可使工程建设成本得到有效控制，还使工程建设的速度和施工效率得到不断的提高。所以，在道路工程中使用优化模型是将来发展的主要趋势。综上所述，道路工程规划和设计团队一定要与各方进行有效沟通和密切合作，借助优化模型对道路工程的设计要求和施工方案进行科学合理的制定，借助科学的管理方法有效控制工程的造价成本，从而对整个道路工程的施工效率、工程投入成本等实现科学合理的管理。
2基于道路设计与交通规划的道路选线方法
2.1全面布局
所谓全面布局是指先对道路的起点与终点进行初步确定，根据起点和终点之间的距离进而确定道路的基本走向。在确定道路基本走向后，再在其中确定几个特殊的点（特殊建筑物、城市等），将其作为道路建设过程中的控制点。
2.2具体定线
在完成道路选线的全面布局和逐段安排的工作任务后，需要对道路进行具体定线。所谓具体定线是指对初步确定的道路路线进行加密，在综合考虑道路的纵、横、平及其技术条件和周边环境的基础上，对其进行综合设计，并确定出整个道路路线的具体位置。
3道路选线的优化模型
3.1生成初始空间位置
道路线路规划设计应适应于地区交通网络空间及环境，进而才能确立最佳的空间方位。很多道路规划中在重要控制节点就是大致路线途径的地点，路线在节点间的走向，使展现的路线图形状与当地需求及建设成本等因素相结合进行分析及综合考虑。需初步确立控制节点方位，全面勘察测量周边地形地质条件及接点方位等自然环境因素，使形成用于规划决策的信息数据更加准确，在优化模型中这些信息数据形成基础设置信息。一般情况下，数字高程模型是在测量和便于对当地地面高程情况表示的数据模型，该模型的网格形状主要利用自身有序数值阵列形成，用于对当地地形地面模型进行建立和表示，可确保其可靠性及准确性。但在对优化模型的建立过程中，工作人员应在建立地面高程模型中对数值和排列及生成的网格数据等情况多加关注，采取合理的计算分析方法，遵循规定顺序和方位将复杂生成程序逐一进行落实，以实现准确表示当地地形及提高规划合理性的目标。建立优化模型是实现选择道路和造价合理的最佳化方案，而模型的建立采用何种算法十分重要。为实现该目标，一般情况下，可采取遗传算法，该算法是用于对最佳化问题有效解决的一种搜索算法，针对优化模型或最佳化方案采用计算机模拟技术和方式进行计算分析。
3.2遗传算法的设计与适应度函数的选取
为了在候选方案中判断各个不同方案的优劣以及进行新的候选方案的选择，需要采用遗产算法。其主要是对于上一代道路的空间位置产生的数字串进行选择操作、变异和交叉，经过这些程序就可以得出新的空间位置的候选方案，之后利用循环计算的方式进行初始空间位置的表示。
3.3基于GIS技术的道路选线
基于GIS技术的道路选线的设计方法总结如下：基于GIS技术的道路选线模型主要分为