CN109165427B - 运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法 - Google Patents

运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法 Download PDF

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CN109165427B CN201810885512.9A CN201810885512A CN109165427B CN 109165427 B CN109165427 B CN 109165427B CN 201810885512 A CN201810885512 A CN 201810885512A CN 109165427 B CN109165427 B CN 109165427B
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Abstract

本发明公开了一种运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法，其综合考虑了高铁纵断面线形控制要求和调整措施可调整范围限制，通过构建单坡段调坡优化测试模型、多坡段优化计算模型、全坡段定里程优化计算模型和竖曲线优化计算模型等一系列优化模型并进行优化求解得出优化的线形调整方案，该方法包括以下步骤：S1、获取高铁纵断面线形数据信息；S2、设定高铁纵断面线形控制参数；S3、高铁纵断面单坡段调坡优化测试；S4、高铁纵断面多坡段调坡优化计算；S5、高铁纵断面全坡段调坡优化计算；S6、高铁纵断面竖曲线优化计算。本发明得出的优化调整方案，能够实现在可调整范围内满足高铁线形限制条件的同时，最大限度地提升线路的平顺性、降低线路整治工程量，本发明可广泛用于运营高铁纵断面线形调整方案的优化设计。

Description

运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法
技术领域
本发明涉及一种运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法，属于运营高速铁路沉降整治维修领域。
背景技术
我国高铁运营里程已超过2.5万公里，随着高铁运营里程的快速增加和时间的推移，高铁维修整治工作量也迅速增加。特别是受高铁沿线区域地面沉降、施工降水、堆载等因素影响，部分高铁区段的沉降变形已超出规范规定，直接影响高速铁路的快速、平稳、安全运营，因此需要持续地、及时地对高铁线形进行调整，恢复高速铁路线路的平顺性。
目前高铁纵断面线形调整方案主要依靠个人经验，从起始坡段开始依次针对单个坡段进行线形调整设计，设计过程中需要人工反复进行修正和校核，工作效率较低。由于无法针对整个线路优化设计线形调整方案，依靠人工经验设计的调整方案往往包含大量的碎小坡段，不利于线路平顺性的提升，同时需要超额的线路整治工程量，整治费用十分高昂。
发明内容
针对运营高速铁路纵断面线形调整问题，为解决目前依靠个人经验逐个坡段反复调整校核、设计效率较低、调整方案质量不够优化等问题，本发明提供了一种能够综合考虑整个线路线形的控制指标要求，在修复措施可调整量限制范围内，最大限度地提高轨道平顺性、降低整治工程量的调整方案优化计算方法。
为此，本发明的技术方案如下：
一种运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法，包括以下步骤：
S1、获取高铁纵断面线形数据信息：获取高铁初始纵断面线形设计信息，包括各个坡段起始里程
Figure BDA0001755549060000011
起始高程
Figure BDA0001755549060000012
终止里程
Figure BDA0001755549060000013
终止高程
Figure BDA0001755549060000014
直线段起始里程
Figure BDA0001755549060000015
直线段终止里程
Figure BDA0001755549060000016
坡长
Figure BDA0001755549060000017
坡度
Figure BDA0001755549060000018
和坡段间竖曲线半径
Figure BDA0001755549060000019
Figure BDA00017555490600000110
为线形初始设计坡段数量；获取当前高铁线路高程监测和调整数据，包括监测点里程li、高程hi，允许最大调高量si,u、允许最大调低量si,d和已调整量si，i＝1,2,…,n，n为监测点数量；
S2、设定高铁纵断面线形控制参数：高铁各初始设计坡段可调整为多个子坡段组成，设定调整后起始子坡段最小长度
Figure BDA00017555490600000111
终止子坡段最小长度
Figure BDA00017555490600000112
区间内子坡段最小长度Lmin；针对高铁各初始设计变坡点，设定最小竖曲线半径Ri,min和最大竖曲线半径Ri,max；根据步骤S1中的当前高铁线路高程监测和调整数据，计算确定监测点处最大可调整高程hi,u＝hi+si,u-si和最小可调整高程hi,d＝hi-si,d-si；
S3、高铁纵断面单坡段调坡优化测试：针对高铁初始纵断面线形中的各个坡段，计算第i坡段可设置的子坡段最大数量为
Figure BDA0001755549060000021
式中，Floor(x)为向下取整函数，得到不大于x的最大整数；针对子坡段数为1～ni,max，构建单坡段调坡优化测试模型，搜索计算单坡段最少需要设置的子坡段数量ns,i；
S4、高铁纵断面多坡段调坡优化计算：从高铁初始纵断面线形中的起始坡段开始，逐步联合后续坡段，构建多坡段优化计算模型，以S3中的子坡段设置方案为初始方案，搜索计算多坡段协同调整下的子坡段设置方案，直至终止坡段；
S5、高铁纵断面全坡段调坡优化计算：根据步骤S4中的线形调整方案，对子坡段坡长进行取整，优先取10的倍数或50的倍数，并同时满足最小坡段长度限制，基于坡长整数化后的子坡段起止里程，构建全坡段定里程优化计算模型，搜索计算全线子坡段起止高程调整方案；检查各个坡段内的子坡段坡度差，若子坡段坡度差大于1‰且变坡点位于平面缓和曲线范围内，则增加平面缓和曲线范围内坡度差小于1‰的限制条件，搜索计算全线子坡段的起止高程调整方案；
S6、高铁纵断面竖曲线优化计算：根据步骤S5中的线形调整方案，构建变坡点处的竖曲线优化计算模型，以步骤S2中的最小竖曲线半径和最大竖曲线半径为限制调整范围，搜索计算各个变坡点处可行的竖曲线的半径；各子坡段设计方案和变坡点处竖曲线设计方案联合构成整个纵断面线形的优化设计方案。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明综合考虑了高铁纵断面线形控制要求和调整措施可调整范围限制，通过构建单坡段调坡优化测试模型、多坡段优化计算模型、全坡段定里程优化计算模型和竖曲线优化计算模型等一系列优化模型，并进行优化求解得出优化的线形调整方案，实现了在可调整范围内满足高铁线形限制条件的同时，最大限度地提升线路的平顺性、降低线路整治工程量。本方法可广泛用于运营高铁纵断面线形调整方案的优化设计。
附图说明
图1为本发明的运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法的流程图；
图2为高铁纵断面线形示意图；
图3为高铁纵断面线形调整示意图。
图中：
1、高铁初始纵断面线形 2、监测获得的当前高铁纵断面线形
3、第i坡段起始点(第i-1变坡点) 4、第i坡段终止点(第i变坡点)
5、第i坡段直线段起始点 6、第i坡段直线段终止点
7、第i和i+1坡段间竖曲线半径 8、第i坡段的坡角
9、第i个线形高程监测点 10、初始设计第i坡段
11、初始设计第i-1坡段 12、初始设计第i-1坡段
13、第i坡段调整后高铁线形 14、第i坡段调整后起始子坡段
15、第i坡段调整后终止子坡段 16、第i坡段调整后区间子坡段
具体实施方式
下面结合附图对本发明的运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法做进一步说明。
参见图1，本发明的运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法包括以下步骤：
S1、获取高铁纵断面线形数据信息；S2、设定高铁纵断面线形控制参数；S3、高铁纵断面单坡段调坡优化测试；S4、高铁纵断面多坡段调坡优化计算；S5、高铁纵断面全坡段调坡优化计算；S6、高铁纵断面竖曲线优化计算。
具体如下：
S1、获取高铁纵断面线形数据信息：
首先，参见图2所示的高铁纵断面线形示意图，图中：1为高铁初始纵断面线形，2为监测获得的当前高铁纵断面线形，3为第i坡段起始点，4为第i坡段终止点，5为第i坡段直线段起始点，6为第i坡段直线段终止点，7为第i和i+1坡段间竖曲线半径，8为第i坡段的坡角，9为第i个线形高程监测点。
获取沉降超限区段工程信息，包括：获取高铁初始纵断面线形1的设计信息，包括各个坡段的起始里程
Figure BDA0001755549060000031
起始高程
Figure BDA0001755549060000032
终止里程
Figure BDA0001755549060000033
终止高程
Figure BDA0001755549060000034
直线段起始里程
Figure BDA0001755549060000035
直线段终止里程
Figure BDA0001755549060000036
各坡段的坡长
Figure BDA0001755549060000037
坡度
Figure BDA0001755549060000038
和坡段间竖曲线半径
Figure BDA0001755549060000039
其中：
Figure BDA00017555490600000310
Figure BDA00017555490600000311
为线形初始设计坡段数量；获取当前高铁线路高程监测和调整数据，包括监测点里程li、高程hi，允许最大调高量si,u、允许最大调低量si,d和已调整量si，i＝1,2,…,n，n为监测点数量；
S2、设定高铁纵断面线形控制参数：
首先，参见图3所示的高铁纵断面线形调整示意图，图中10为初始设计第i坡段，11为初始设计第i-1坡段，12为初始设计第i-1坡段，13为第i坡段调整后高铁线形，14为第i坡段调整后起始子坡段，15为第i坡段调整后终止子坡段，16为第i坡段调整后区间子坡段。
将高铁各初始设计坡段调整为由多个子坡段组成，设定调整后起始子坡段最小长度
Figure BDA0001755549060000041
终止子坡段最小长度
Figure BDA0001755549060000042
区间内子坡段最小长度Lmin；针对高铁各初始设计变坡点，设定最小竖曲线半径Ri,min和最大竖曲线半径Ri,max；高铁线形调整后区间内子坡段最小长度Lmin，其不小于高铁列车长度，根据工程经验，在沉降严重地区可取为200m；步骤S2所述的调整后起始子坡段最小长度
Figure BDA0001755549060000043
终止子坡段最小长度
Figure BDA0001755549060000044
且均不小于200m，式中，
Figure BDA0001755549060000045
为第i坡段两端坡度差，v为设计速度(km/h)；
根据步骤S1中的当前高铁线路高程监测和调整数据，计算确定监测点处最大可调整高程hi,u＝hi+si,u-si和最小可调整高程hi,d＝hi-si,d-si；
S3、高铁纵断面单坡段调坡优化测试：
针对高铁初始纵断面线形中的各个坡段，计算第i坡段可设置的子坡段最大数量为
Figure BDA0001755549060000046
式中，Floor(x)为向下取整函数，得到不大于x的最大整数；针对子坡段数为1～ni,max，构建单坡段调坡优化测试模型，搜索计算单坡段最少需要设置的子坡段数量ns,i；
第i坡段调坡优化测试模型的目标函数和约束限制空间如下：
①第i坡段调坡优化测试模型的目标函数：
Figure BDA0001755549060000047
式中，ni为第i坡段直线段范围内的监测点数量；
Figure BDA0001755549060000048
Figure BDA0001755549060000049
ns,i为第i坡段调整后的子坡段数量，
Figure BDA00017555490600000410
Figure BDA00017555490600000411
分别为子坡段变坡点里程和高程，其中
Figure BDA00017555490600000412
为第i坡段起始和终止里程；
②第i坡段调坡优化测试模型的约束限制空间：
高程调整范围限制：
Figure BDA00017555490600000413
子坡段长度限制：
Figure BDA0001755549060000051
式中，
Figure BDA0001755549060000052
Figure BDA0001755549060000053
第i坡段调坡优化测试模型的求解包括如下步骤：
①建立初始可行方案的优化求解模型为：
Figure BDA0001755549060000054
Figure BDA0001755549060000055
Figure BDA0001755549060000056
式中，r为优化变量。
②基于障碍法将模型转为无约束的修正目标函数为：
Figure BDA0001755549060000057
式中，k为构造参数；
③选取变量的初始值为
Figure BDA0001755549060000058
Figure BDA0001755549060000059
设定参数k＝10，阻碍函数误差阈值ε1＝10-6，迭代误差阈值ε2＝10-5，针对序列缩小的k值，采用Newton法并联合回溯直线搜索法对修正目标函数问题进行迭代求解，若存在可行解，则当前子坡段数即为最少需要设置的子坡段数量ns,i；若不存在可行解，则增加子坡段数，返回步骤①继续计算；若子坡段数为ni,max时仍无可行解，则需调整线形控制要求或增大当前超限区段可调高量范围。
S4、高铁纵断面多坡段调坡优化计算：
从高铁初始纵断面线形中的起始坡段开始，逐步联合后续坡段，构建多坡段优化计算模型，以S3中的子坡段设置方案为初始方案，搜索计算多坡段协同调整下的子坡段设置方案，直至终止坡段；
1～i多坡段优化测试模型的目标函数和约束限制空间如下：
①1～i多坡段优化测试模型的目标函数：
Figure BDA0001755549060000061
式中，
Figure BDA0001755549060000062
Figure BDA0001755549060000063
与S3中的表达式一致；
Figure BDA0001755549060000064
为1～i坡段直线段范围内的监测点数量，
Figure BDA0001755549060000065
②1～i多坡段优化测试模型的约束限制空间：
高程调整范围限制：
Figure BDA0001755549060000066
子坡段长度限制：
Figure BDA0001755549060000067
式中，
Figure BDA0001755549060000068
1～i多坡段优化测试模型的求解包括如下步骤：
①按照S3中的求解方法获得1～i多坡段优化测试模型的初始可行解
Figure BDA0001755549060000069
②基于障碍法将模型转为无约束的修正目标函数为：
Figure BDA00017555490600000610
式中，k为构造参数；
③以
Figure BDA00017555490600000611
为初始解，设定参数k＝10，阻碍函数误差阈值ε1＝10-6，迭代误差阈值ε2＝10-5，针对序列缩小的k值，采用Newton法并联合回溯直线搜索法对修正目标函数问题进行迭代求解，获得1～i多坡段的优化可行方案；
S5、高铁纵断面全坡段调坡优化计算：
根据步骤S4中的线形调整方案，对子坡段坡长进行取整，优先取10的倍数或50的倍数，并同时满足最小坡段和夹坡段长度限制，基于坡长整数化后的子坡段起止里程，构建全坡段定里程优化计算模型，搜索计算全线子坡段起止高程调整方案；检查各个坡段内的子坡段坡度差，若子坡段坡度差大于1‰且变坡点位于平面缓和曲线范围内，则增加平面缓和曲线范围内坡度差小于1‰的限制条件，搜索计算全线子坡段的起止高程调整方案；
全坡段定里程优化计算模型的目标函数和约束限制空间如下：
①目标函数：
Figure BDA0001755549060000071
式中，
Figure BDA0001755549060000072
Figure BDA0001755549060000073
为全线子坡段数量，
Figure BDA0001755549060000074
为坡段取整后全线各变坡点的里程，
Figure BDA0001755549060000075
为各变坡点处的线路高程；
②约束限制空间：
高程调整范围限制，
Figure BDA0001755549060000076
式中，
Figure BDA0001755549060000077
全坡段定里程优化计算模型的求解包括如下步骤：
①按照S3中的求解方法获得全坡段定里程优化计算模型的初始可行解
Figure BDA0001755549060000078
②基于障碍法将模型转为无约束的修正目标函数为：
Figure BDA0001755549060000079
式中，k为构造参数；
③以
Figure BDA00017555490600000710
为初始解，设定参数k＝10，阻碍函数误差阈值ε1＝10-6，迭代误差阈值ε2＝10-5，针对序列缩小的k值，采用Newton法并联合回溯直线搜索法对修正目标函数问题进行迭代求解，获得优化可行方案；
S6、高铁纵断面竖曲线优化计算：
根据步骤S5中的线形调整方案，构建变坡点处的竖曲线优化计算模型，以步骤S2中的最小竖曲线半径和最大竖曲线半径为限制调整范围，搜索计算各个变坡点处可行的竖曲线的半径；各子坡段设计方案和变坡点处竖曲线设计方案联合构成整个纵断面线形的优化设计方案。
第i个变坡点处竖曲线优化计算模型的目标函数和约束限制空间如下：
①第i个变坡点处的目标函数：
Figure BDA00017555490600000711
式中，
Figure BDA0001755549060000081
Figure BDA0001755549060000082
为第i个变坡点左侧相邻子坡段起始里程、高程；
Figure BDA0001755549060000083
为第i个变坡点右侧相邻子坡段终止里程、高程；xp、yp为变坡点里程、高程；xR、yR为竖曲线中心坐标；R为竖曲线半径；
Figure BDA0001755549060000084
为变坡点两侧子坡段范围内的监测点数量；xu,c、xd,c分别为竖曲线起始和终止里程；ku、kd分别为变坡点左侧和右侧坡度，
Figure BDA0001755549060000085
θu＝tan-1(ku)，θd＝tan-1(kd)。
②第i个变坡点处的约束限制空间：
高程调整范围限制，
Figure BDA0001755549060000086
式中，
Figure BDA0001755549060000087
第i个变坡点处竖曲线优化计算模型的求解包括如下步骤：
①设定当前竖曲线半径R0＝Ri,min
②按照S3中的求解方法获得全坡段定里程优化计算模型的初始可行解
Figure BDA0001755549060000088
③基于障碍法将模型转为无约束的修正目标函数为：
Figure BDA0001755549060000089
式中，k为构造参数；
④以
Figure BDA00017555490600000810
为初始解，设定参数k＝10，阻碍函数误差阈值ε1＝10-6，迭代误差阈值ε2＝10-5，针对序列缩小的k值，采用Newton法并联合回溯直线搜索法对修正目标函数问题进行迭代求解，若能够获得可行解，则当前竖曲线半径R和yp即为第i个变坡点处的可行方案；若无法获得可行解，则令R＝R+1000，重复步骤②；若R＝Ri,max时仍无可行解，则需调整线形控制要求或增大当前超限区段可调高量范围。

Claims (7)

1.一种运营高铁纵断面线形调整方案的优化计算方法，包括以下步骤：
S1、获取高铁纵断面线形数据信息：获取高铁初始纵断面线形设计信息，包括各个坡段的起始里程
Figure FDA0003859924570000011
起始高程
Figure FDA0003859924570000012
终止里程
Figure FDA0003859924570000013
终止高程
Figure FDA0003859924570000014
直线段起始里程
Figure FDA0003859924570000015
直线段终止里程
Figure FDA0003859924570000016
坡长
Figure FDA0003859924570000017
坡度
Figure FDA0003859924570000018
和坡段间竖曲线半径
Figure FDA0003859924570000019
Figure FDA00038599245700000110
为线形初始设计坡段数量；获取当前高铁线路高程监测和调整数据，包括监测点里程li、高程hi，允许最大调高量si,u、允许最大调低量si,d和已调整量si，i＝1,2,…,n，n为监测点数量；
S2、设定高铁纵断面线形控制参数：将高铁各初始设计坡段调整为由多个子坡段组成，设定调整后起始子坡段最小长度
Figure FDA00038599245700000111
终止子坡段最小长度
Figure FDA00038599245700000112
区间内子坡段最小长度Lmin；针对高铁各初始设计的变坡点，设定最小竖曲线半径Ri,min和最大竖曲线半径Ri,max；根据步骤S1中的当前高铁线路高程监测和调整数据，计算确定监测点处最大可调整高程hi,u＝hi+si,u-si和最小可调整高程hi,d＝hi-si,d-si；
S3、高铁纵断面单坡段调坡优化测试：针对高铁初始纵断面线形中的各个坡段，计算第i坡段可设置的子坡段最大数量为
Figure FDA00038599245700000113
式中，Floor(x)为向下取整函数，得到不大于x的最大整数；针对子坡段数为1～ni,max，构建单坡段调坡优化测试模型，搜索计算单坡段最少需要设置的子坡段数量ns,i；
S4、高铁纵断面多坡段调坡优化计算：从高铁初始纵断面线形中的起始坡段开始，逐步联合后续坡段，构建多坡段优化计算模型，以S3中的子坡段设置方案为初始方案，搜索计算多坡段协同调整下的子坡段设置方案，直至终止坡段；
S5、高铁纵断面全坡段调坡优化计算：根据步骤S4中的线形调整方案，对子坡段坡长进行取整，取10的倍数或50的倍数，并同时满足最小坡段长度限制，基于坡长整数化后的子坡段起止里程，构建全坡段定里程优化计算模型，搜索计算全线子坡段起止高程调整方案；检查各个坡段内的子坡段坡度差，若子坡段坡度差大于1‰且变坡点位于平面缓和曲线范围内，则增加平面缓和曲线范围内坡度差小于1‰的限制条件，搜索计算全线子坡段的起止高程调整方案；
S6、高铁纵断面竖曲线优化计算：根据步骤S5中的线形调整方案，构建变坡点处的竖曲线优化计算模型，以步骤S2中的最小竖曲线半径和最大竖曲线半径为限制调整范围，搜索计算各个变坡点处可行的竖曲线的半径；各子坡段设计方案和变坡点处竖曲线设计方案联合构成整个纵断面线形的优化设计方案。
2.根据权利要求1所述的优化计算方法，其特征在于：步骤S2中高铁线形调整后区间内子坡段最小长度Lmin不小于高铁列车长度；步骤S2所述的调整后起始子坡段最小长度
Figure FDA0003859924570000021
终止子坡段最小长度
Figure FDA0003859924570000022
且均不小于200m，式中，
Figure FDA0003859924570000023
为初始设计第i坡段两端坡度差，v为设计速度，单位为km/h。
3.根据权利要求2所述的优化计算方法，其特征在于：在沉降严重地区，高铁线形调整后区间内子坡段最小长度Lmin的取值为200m。
4.根据权利要求1所述的优化计算方法，其特征在于：步骤S3所述的构建单坡段调坡优化测试模型包括如下内容：
①第i坡段调坡优化测试模型的目标函数：
Figure FDA0003859924570000024
式中，ni为第i坡段直线段范围内的监测点数量；
Figure FDA0003859924570000025
Figure FDA0003859924570000026
ns,i为第i坡段调整后的子坡段数量；
Figure FDA0003859924570000027
Figure FDA0003859924570000028
分别为子坡段变坡点里程和高程，其中
Figure FDA0003859924570000029
为第i坡段起始和终止里程；
②第i坡段调坡优化测试模型的约束限制空间：
高程调整范围限制：
Figure FDA00038599245700000210
子坡段长度限制：
Figure FDA00038599245700000211
式中，
Figure FDA00038599245700000212
5.根据权利要求1所述的优化计算方法，其特征在于：步骤S4所述的多坡段优化计算模型包括如下内容：
①1～i多坡段优化测试模型的目标函数：
Figure FDA00038599245700000213
式中，
Figure FDA00038599245700000214
Figure FDA00038599245700000215
为1～i坡段直线段范围内的监测点数量，
Figure FDA0003859924570000031
②1～i多坡段优化测试模型的约束限制空间：
高程调整范围限制：
Figure FDA0003859924570000032
子坡段长度限制：
Figure FDA0003859924570000033
式中，
Figure FDA0003859924570000034
6.根据权利要求1所述的优化计算方法，其特征在于：步骤S5所述的全坡段定里程优化计算模型包括如下内容：
①目标函数：
Figure FDA0003859924570000035
式中，
Figure FDA0003859924570000036
Figure FDA0003859924570000037
为全线子坡段数量，
Figure FDA0003859924570000038
为坡段取整后全线各变坡点的里程，
Figure FDA0003859924570000039
为各变坡点处的线路高程；
②约束限制空间：
高程调整范围限制，
Figure FDA00038599245700000310
式中，
Figure FDA00038599245700000311
7.根据权利要求1所述的优化计算方法，其特征在于：步骤S6所述的竖曲线优化计算模型包括如下内容：
①第i个变坡点处的目标函数：
Figure FDA00038599245700000312
式中，
Figure FDA00038599245700000313
Figure FDA00038599245700000314
为第i个变坡点左侧相邻子坡段起始里程、高程；
Figure FDA0003859924570000041
为第i个变坡点右侧相邻子坡段终止里程、高程；xp、yp为变坡点里程、高程；xR、yR为竖曲线中心坐标；R为竖曲线半径；
Figure FDA0003859924570000042
为变坡点两侧子坡段范围内的监测点数量；xu,c、xd,c分别为竖曲线起始和终止里程；ku、kd分别为变坡点左侧和右侧坡度，
Figure FDA0003859924570000043
θu＝tan-1(ku)，θd＝tan-1(kd)；
②第i个变坡点处的约束限制空间：
高程调整范围限制，
Figure FDA0003859924570000044
式中，
Figure FDA0003859924570000045
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113190892B (zh) * 2021-02-24 2022-06-10 中南大学 一种纵断面线路布设方法、系统、终端及可读存储介质
CN113342208B (zh) * 2021-06-24 2023-05-05 石家庄铁道大学 基于多点触控设备的铁路选线方法、终端及存储介质
CN114329749B (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 武汉比邻工程技术有限公司 一种既有铁路平纵一体化辅助优化设计的方法
CN116244841B (zh) * 2022-12-19 2024-02-09 中国铁路设计集团有限公司 一种轨道交通既有线线路纵断面拟合优化方法
CN116127631B (zh) * 2022-12-21 2023-10-03 西南交通大学 一种数据物理融合下的高速铁路轨道多目标精调方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103399849A (zh) * 2013-06-24 2013-11-20 中南大学 一种基于改进型粒子群算法的道路三维线形自动优化方法
CN103847749A (zh) * 2014-03-27 2014-06-11 北京清软英泰信息技术有限公司 一种双层多目标优化铁路机车操纵序列生成方法
CN104636561A (zh) * 2015-02-12 2015-05-20 铁道第三勘察设计院集团有限公司 一种基于车线系统动力学的高速铁路线路设计与评估方法
CN106120580A (zh) * 2016-08-12 2016-11-16 中铁二十五局集团第三工程有限公司 一种用于顶进预制框架的变坡滑道装置及其施工方法
CN106250615A (zh) * 2016-07-26 2016-12-21 铁道第三勘察设计院集团有限公司 铺轨前线路纵断面优化设计方法
CN106844995A (zh) * 2017-02-10 2017-06-13 昆明欧力达机电有限公司 一种铁道线路几何参数的输入方法
WO2018040838A1 (zh) * 2016-08-29 2018-03-08 广州地铁设计研究院有限公司 一种高架结构bim模型建模设计方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103399849A (zh) * 2013-06-24 2013-11-20 中南大学 一种基于改进型粒子群算法的道路三维线形自动优化方法
CN103847749A (zh) * 2014-03-27 2014-06-11 北京清软英泰信息技术有限公司 一种双层多目标优化铁路机车操纵序列生成方法
CN104636561A (zh) * 2015-02-12 2015-05-20 铁道第三勘察设计院集团有限公司 一种基于车线系统动力学的高速铁路线路设计与评估方法
CN106250615A (zh) * 2016-07-26 2016-12-21 铁道第三勘察设计院集团有限公司 铺轨前线路纵断面优化设计方法
CN106120580A (zh) * 2016-08-12 2016-11-16 中铁二十五局集团第三工程有限公司 一种用于顶进预制框架的变坡滑道装置及其施工方法
WO2018040838A1 (zh) * 2016-08-29 2018-03-08 广州地铁设计研究院有限公司 一种高架结构bim模型建模设计方法
CN106844995A (zh) * 2017-02-10 2017-06-13 昆明欧力达机电有限公司 一种铁道线路几何参数的输入方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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高速铁路区间节能坡设计方法研究;陈进杰等;《铁道学报》;20131215(第12期);全文 *

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