CN111160644B - 一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及交通路线规划技术领域，公开了一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法及其装置。通过本发明创造，提供了一种在铁路选线时能够对多个考核对象进行定量评估和综合权衡的自动化决策方法，即首先通过判识出区域典型地质灾害，然后筛选出各地质灾害的关键影响因素，以此作为各地质灾害易发性评估指标，并对各类地质灾害易发性进行了量化评估，再通过总结地面地质灾害堆积特征和地下地质灾害的灾害影响范围，并结合线性工程单位造价，构建了一套地质灾害风险量化评估模型，最后通过获取和对比每种线路方案的经济风险总值，可以将地质灾害风险值量化成经济值，为选线人员提供更加直观的选线依据和选线结果，实现了线路优选目的。
Description
技术领域
本发明属于交通线路规划技术领域，具体涉及一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法及其装置。
背景技术
随着我国西部深度开发战略的实施，一系列重大型铁路工程将要实施，如川藏铁路、滇藏铁路等，这些区域地质环境极为复杂，工程灾害问题日益凸显。尤其在地面和地下地质灾害发育区域，地质灾害对铁路工程的施工、运营等造成严重的生命财产损失。在传统的铁路选线设计中，由于选线阶段所能获取的沿线地质灾害的相关参数较少，地质灾害的风险主要靠地质专业技术人员凭经验得出定性的评估结果，这种方法受技术人员的经验和技术水平限制，缺乏客观性和科学性。因此，如何在选线阶段对地质灾害点进行合理和较为准确的量化风险评估，以此为铁路线路比选提供参考意见，降低工程安全风险，规避重大地质灾害隐患，进而达到提高施工工期，减少资源浪费的效果，成为了西部铁路工程地质选线的关键。
目前，对于多源地质灾害风险评估选线，铁路工程地质灾害风险评估选线多以单一种类地质灾害为对象，如滑坡、泥石流等，而针对单个地下地质灾害的风险评估来进行铁路线路优选的研究则较少，且少有将铁路工程沿线多种地质灾害同时进行评估的。有极少部分研究考虑多种地质灾害的风险，但是以定性方法进行评估，缺乏科学性和客观性。同时，现有的研究采用的是针对不同类型地质灾害使用不同评价方法，这样，在做决策时面对多个不同标准下的风险值，难以综合权衡利弊，并做出最优的选择。因此，需要建立一套统一的多源地质灾害风险评估方法来对不同地质灾害进行评价，使得风险评估结果具有可叠加性，并通过对铁路比选线路的地质灾害进行风险评估研究，可以选出相对合理的推荐路线方案，以此降低工程安全风险，规避严重的地下地质灾害隐患，缩短施工工期，降低施工成本，减少运营期的维护成本。
发明内容
为了解决当前铁路选线方式所存在的考核对象单一、无法定量评估和难以综合权衡的问题，本发明目的在于提供一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法及其装置。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，包括如下步骤：
S101.获取各个候选路线方案的路线规划数据以及地质探查数据；
S102.针对各个候选路线方案，根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到在对应路线上各个单体地面地质灾害的易发度P1、危险度P2、对规划线路的影响长度Bf，以及分析得到在对应路线上各个单体地下地质灾害的易发度
和危险度
其中，所述单体地面地质灾害包括有滑坡、崩塌、泥石流和/或冰湖溃决，所述单体地下地质灾害包括有隧道岩爆、隧道围岩大变形和/或隧道高地温；
S103.按照如下公式计算各个候选路线方案的风险经济损失Rk：
式中，Rg,k为第k个候选路线方案在地面路段的风险经济损失，Rug,k为第k个候选路线方案在地下路段的风险经济损失，n为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地面地质灾害的总数，P1,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的易发度，P2,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的危险度，Bf,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害对规划线路的影响长度，Vk为第k个候选路线方案的地面路段平均单位造价，m为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地下地质灾害的总数，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的易发度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的危险度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上遭受第j个单体地下地质灾害的隧道段长度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上因第j个单体地下地质灾害造成的平均单位损失，k,i,j均为自然数；
S104.将对应风险经济损失最小的候选路线方案作为最优的铁路选线，并输出该候选路线方案/和对应的风险经济损失。
优化的，在所述步骤S103中，还可按照如下修正公式计算各个候选路线方案的风险经济损失Rk：
式中，γj,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的且对应所在海拔高度的高原施工增加费率。
本发明所采用的另一种技术方案为：
一种基于地质灾害风险评估的铁路选线装置，包括数据获取单元、灾害分析单元、损失计算单元和路线推荐单元；
所述数据获取单元，用于获取各个候选路线方案的路线规划数据以及地质探查数据；
所述灾害分析单元，通信连接所述数据获取单元，用于针对各个候选路线方案，根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到在对应路线上各个单体地面地质灾害的易发度P1、危险度P2、对规划线路的影响长度Bf，以及分析得到在对应路线上各个单体地下地质灾害的易发度
和危险度
其中，所述单体地面地质灾害包括有滑坡、崩塌、泥石流和/或冰湖溃决，所述单体地下地质灾害包括有隧道岩爆、隧道围岩大变形和/或隧道高地温；
所述损失计算单元，通信连接所述灾害分析单元，用于按照如下公式计算各个候选路线方案的风险经济损失Rk：
式中，Rg,k为第k个候选路线方案在地面路段的风险经济损失，Rug,k为第k个候选路线方案在地下路段的风险经济损失，n为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地面地质灾害的总数，P1,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的易发度，P2,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的危险度，Bf,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害对规划线路的影响长度，Vk为第k个候选路线方案的地面路段平均单位造价，m为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地下地质灾害的总数，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的易发度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的危险度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上遭受第j个单体地下地质灾害的隧道段长度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上因第j个单体地下地质灾害造成的平均单位损失，k,i,j均为自然数；
所述路线推荐单元，通信连接所述损失计算单元，用于将对应风险经济损失最小的候选路线方案作为最优的铁路选线，并输出该候选路线方案/和对应的风险经济损失。
本发明的有益效果为：
(1)本发明创造提供了一种在铁路选线时能够对多个考核对象进行定量评估和综合权衡的自动化决策方法，即首先通过判识出区域典型地质灾害，然后筛选出各地质灾害的关键影响因素，以此作为各地质灾害易发性评估指标，并对各类地质灾害易发性进行了量化评估，再然后通过总结地面地质灾害堆积特征和地下地质灾害的灾害影响范围，并结合线性工程单位造价，构建了一套地质灾害风险量化评估模型，最后通过获取和对比每种线路方案的经济风险总值，可以将地质灾害风险值量化成经济值，为选线人员提供更加直观的选线依据和选线结果，实现了线路优选目的，便于实际应用和推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的基于地质灾害风险评估的铁路选线方法流程示意图。
图2是本发明提供的滑坡堆积宽度拟合曲线图。
图3是本发明提供的崩塌堆积宽度拟合曲线图。
图4是本发明提供的基于地质灾害风险评估的铁路选线装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，在本文描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如S101、S102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作同样按顺序执行或并行执行。
应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
实施例一
如图1～3所示，本实施例提供的所述基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，可以但不限于包括如下步骤S101～S104。
S101.获取各个候选路线方案的路线规划数据以及地质探查数据。
在所述步骤S101中，所述路线规划数据由设计人员提前制作得到，可以但不限于包含有站点数据、GIS数据(Geographic Information System或Geo－Informationsystem，地理信息系统)、地面路段长度及平均单位造价数据和地下路段长度及平均单位造价数据等，具体获取方式可以但不限于为从相关数据库中导入。所述地质探查数据由地质人员提前勘察得到，可以但不限于包含有GIS数据以及各种与地质灾害相关的且诸如坡度、坡高、坡向、规模、变形迹象、年均降雨量、地震烈度、岩体结构、风化程度、松散物质储量、流域面积、主沟长度、主沟纵比降、植被覆盖率、冰川面积、库容、坝宽、流域面积、库岸崩滑体发育情况、岩石强度、地应力、地质构造、围岩级别、热泉温度、埋深、热泉与隧道线路距离和/或隧道线路与断层距离等的地质探查指标值，具体获取方式可以但不限于为从相关数据库中导入。
S102.针对各个候选路线方案，根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到在对应路线上各个单体地面地质灾害的易发度P1、危险度P2、对规划线路的影响长度Bf，以及分析得到在对应路线上各个单体地下地质灾害的易发度
和危险度
其中，所述单体地面地质灾害可以但不限于包括有滑坡、崩塌、泥石流和/或冰湖溃决等，所述单体地下地质灾害可以但不限于包括有隧道岩爆、隧道围岩大变形和/或隧道高地温等。
在所述步骤S102中，具体的，当所述单体地面地质灾害包括有滑坡时，则可按照如下方式(A1)分析得到某个滑坡地质灾害点的易发度、按照如下方式(A2)分析得到某个滑坡地质灾害点的危险度和/或按照如下方式(A3)分析得到某个滑坡地质灾害点对线路的影响长度。
(A1)按照如下步骤S210～S213分析得到某个滑坡地质灾害点的易发度P1,ls。
S210.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同滑坡影响指标的滑坡易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个滑坡影响指标，根据所述滑坡易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述滑坡影响指标可以但不限于包括有坡度、坡高、坡向、规模、变形迹象、年均降雨量和/或地震烈度等。
在所述步骤S210中，所述层次分析法(Analytic Hierarchy Process，简称AHP)是指将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的现有决策方法，其可根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(总目标)的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定。所述“1-9”标度法也是一种现有的标度方法，多在层析分析法中用于量化过程，对下一步建立矩阵，进一步求主特征值、特征向量、权重向量、总排序向量起到了重要的作用。由于选线阶段所能获取的地质灾害参数较简略，无法进行精准的定量计算，因此在本实施例中易发性(易发性指地质灾害发生的可能性，用易发度来表示地质灾害发生的概率)评估选取定量与定性相结合的半定量评估方法——基于AHP的改进评分法。易发性评估采用层次分析法分析影响灾害发生可能性的因素之间对灾害发生可能性的影响程度，构造判断矩阵从而获取各影响因素对地质灾害发生可能的作用权重。
通过研究发现，影响滑坡的因素主要有：地形地貌、地质条件及外部影响因素。综合考虑滑坡灾害孕灾环境和诱发条件，选取下列2大类共7个指标对滑坡灾害进行易发性评估，分别为：坡度、坡高、坡向、规模、变形迹象、年均降雨量及地震烈度。然后针对所选指标对滑坡的影响权重，采用AHP层次分析方法中常用的“1～9”标度法来构造判断矩阵(判断矩阵通过对比指标对灾害的影响程度来构造)，并进行常规计算，得到如下表A-1所示的滑坡易发性评估指标判断矩阵：
表A-1.滑坡易发性评估指标判断矩阵
如上述表A-1所示，不但可以获知各个滑坡影响指标的易发性影响权重系数，还由于该判断矩阵的CR＝0.001＜0.1，一致性检验通过。
S211.基于预制的滑坡影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定所述滑坡地质灾害点的且对应各个滑坡影响指标的易发性评价值。
在所述步骤S211中，所述滑坡影响指标等级划分表为结合现有指标等级划分情况，对本实施例所选指标进行等级划分并对每个等级赋值评价，得到的滑坡易发性评估体系，即如下表A-2所示的滑坡影响指标等级划分表：
表A-2.滑坡影响指标等级划分表
如上述表A-2所示，只要能从所述地质探查数据中得到各个滑坡影响指标的地质探查指标值，即可查表得到对应的易发性评价值(若无指标值“--”，则不得评价值“--”)，例如年均降雨量为1200ml,则对应滑坡影响指标——年均降雨量的易发性评价值为13分。
S212.对所有滑坡影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到所述滑坡地质灾害点的易发性评估总值。
S213.基于预制的滑坡易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定所述滑坡地质灾害点的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度P1,ls。
在所述步骤S213中，所述滑坡易发性等级划分表的五个易发性等级与《铁路隧道风险评价与管理暂行规定》中给出的概率等级标准一一对应，并取概率等级中心值作为该易发性等级的易发性概率，如下表A-3所示：
表A-3.滑坡易发性等级划分表
如上述表A-3所示，只要计算得到易发性评估总值，即可确定对应的易发性概率，例如总分为64分，对应的易发性概率为0.1。
(A2)根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到所述滑坡地质灾害点的最大运动距离Lls,max和规划路线至所述滑坡地质灾害点的距离Sls，若Sls＞0且Sls＞Lls,max，则使所述滑坡地质灾害点的危险度取值为P2,ls＝0，否则取值为P2,ls＝1。
在所述方式(A2)中，由于地质灾害发生后威胁到铁路的可能性，取决于地质灾害发生后的运动距离是否到达铁路，因此用危险度来表示地质灾害发生后到达铁路的概率。危险性评估主要采用对比地质灾害发生后的运动距离和铁路与灾害点间的距离二者之间的大小的方式。铁路与灾害点间的距离可通过线路设计方案与灾害点分布的关系来确定；地质灾害发生后的运动距离主要通过经验公式计算获得。由于经验公式存在较大不确定性，且误差较大，为保守起见，本实施例将已有的经验公式进行筛选去除明显不符合高原山区地质灾害运动特征的公式；筛选完成后将选用的公式都进行计算，最后取最大计算值作为危险性评估的最大运动距离。
针对单个地质灾害点，当其最大运动距离Lmax和铁路与灾害点间的距离S都确定了之后，即可对其进行对比，进行危险性评估。特别地，当线路通过灾害体即S≤0时，直接视为危险，P2＝1。当S＞0时，若Lmax≥S，则也视为危险，危险度P2＝1；若Lmax＜S，则视为无危险，危险度P2＝0。具体的，滑坡危险性判断过程如表A-4所示：
表A-4.滑坡危险性判别表
(A3)根据所述地质探查数据获取所述滑坡地质灾害点的滑坡源区最大宽度Bls，然后按照如下公式计算所述滑坡地质灾害点的滑坡堆积区最大宽度Bf,ls：Bf,ls＝0.9877Bls+105.36，然后将该滑坡堆积区最大宽度Bf,ls作为所述滑坡地质灾害点对规划线路的影响长度。
在所述方式(A3)中，为预测滑坡发生后的堆积宽度，本实施例通过收集西南山区发生的大型及以上规模的滑坡堆积宽度和滑坡滑源区宽度，并进行统计分析：基于收集到典型滑坡灾害案例27个，采用线性拟合的方式得出如图2所示的堆积区最大宽度与滑源区最大宽度的关系，进而得到前述公式：Bf,ls＝0.9877Bls+105.36，拟合曲线的R2＝0.7017，拟合程度可以接受，由此滑坡最大影响宽度可通过滑源区最大宽度计算获得。
在所述步骤S102中，具体的，当所述单体地面地质灾害包括有崩塌时，则可按照如下方式(B1)分析得到某个崩塌地质灾害点的易发度、按照如下方式(B2)分析得到某个崩塌地质灾害点的危险度和/或按照如下方式(B3)分析得到某个崩塌地质灾害点对规划线路的影响长度。
(B1)按照如下步骤S310～S313分析得到某个崩塌地质灾害点的易发度P1,cp。
S310.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同崩塌影响指标的崩塌易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个崩塌影响指标，根据所述崩塌易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述崩塌影响指标可以但不限于包括有坡度、坡高、崩塌规模、岩体结构、现有变形迹象、风化程度、年均降雨量和/或地震烈度等。
在所述步骤S310中，同样通过研究发现，影响危岩崩塌灾害的因素主要有：地质条件、地形地貌、降雨水文、地震影响。其中地质条件和地形地貌属于孕灾环境，降雨水文和地震属于灾害诱发条件。综合考虑崩塌灾害孕灾环境和诱发条件并考虑工程所处阶段，选取下列2大类共8个指标对崩塌灾害进行易发性评估，具体为：坡度、坡高、崩塌规模、岩体结构、现有变形迹象、风化程度、年均降雨量及地震烈度。然后针对所选指标对崩塌的影响权重，采用AHP层次分析方法中常用的“1～9”标度法来构造判断矩阵(判断矩阵通过对比指标对灾害的影响程度来构造)，并进行常规计算，得到如下表B1所示的崩塌易发性评估指标判断矩阵：
表B-1.崩塌易发性评估指标判断矩阵
如上述表B-1所示，不但可以获知各个崩塌影响指标的易发性影响权重系数，还由于该判断矩阵的CR＝0.028＜0.1，一致性检验通过。
S311.基于预制的崩塌影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定所述崩塌地质灾害点的且对应各个崩塌影响指标的易发性评价值。
在所述步骤S311中，所述崩塌影响指标等级划分表为结合现有指标等级划分情况，对本实施例所选指标进行等级划分并对每个等级赋值评价，得到的崩塌易发性评估体系，即如下表B2所示的崩塌影响指标等级划分表：
表A2.崩塌影响指标等级划分表
如上述表B2所示，只要能从所述地质探查数据中得到各个崩塌影响指标的地质探查指标值，即可查表得到对应的易发性评价值(若无指标值“--”，则不得评价值“--”)，例如年均降雨量700ml,则对应崩塌影响指标——年均降雨量的易发性评价值为4分。
S312.对所有崩塌影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到所述崩塌地质灾害点的易发性评估总值。
S313.基于预制的崩塌易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定所述崩塌地质灾害点的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度P1,cp。
在所述步骤S313中，所述崩塌易发性等级划分表的五个易发性等级也与《铁路隧道风险评价与管理暂行规定》中给出的概率等级标准一一对应，并取概率等级中心值作为该易发性等级的易发性概率，如下表B-3所示：
表B-3.崩塌易发性等级划分表
如上述表B-3所示，只要计算得到易发性评估总值，即可确定对应的易发性概率，例如总值为34分，对应的易发性概率为0.001。
(B2)根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到所述崩塌地质灾害点的最大运动距离Lcp,max和规划路线至所述崩塌地质灾害点的距离Scp，若Scp＞0且Scp＞Lcp,max，则使所述崩塌地质灾害点的危险度取值为P2,cp＝0，否则取值为P2,cp＝1。
在所述方式(B2)中，同样具体的，崩塌危险性判断过程如表B-4所示：
表B-4.崩塌危险性判别表
(B3)根据所述地质探查数据获取所述崩塌地质灾害点的崩塌源区最大宽度Bcp，然后按照如下公式计算所述崩塌地质灾害点的崩塌堆积区最大宽度Bf,cp：
Bf,cp＝0.9667Bcp+118.76，然后将该崩塌堆积区最大宽度Bf,cp作为所述崩塌地质灾害点对规划线路的影响长度。
在所述方式(B3)中，为预测崩塌发生后的堆积宽度，本实施例通过收集西南山区发生的大型及以上规模的崩塌堆积宽度和崩塌源区宽度，并进行统计分析：基于收集到崩源区和崩塌堆积区宽度均有描述的案例6个，采用线性拟合的方式得出如图3所示的崩塌堆积区最大宽度与崩塌源区最大宽度的关系，进而得到前述公式：Bf,cp＝0.9667Bcp+118.76，拟合曲线的R2＝0.9255，拟合程度可以接受，由此崩塌最大影响宽度可通过崩塌区最大宽度计算获得。
在所述步骤S102中，具体的，当所述单体地面地质灾害包括有泥石流时，则可按照如下方式(C1)分析得到某个泥石流地质灾害点的易发度、按照如下方式(C2)分析得到某个泥石流地质灾害点的危险度和/或按照如下方式(C3)分析得到某个泥石流地质灾害点对规划线路的影响长度。
(C1)按照如下步骤S410～S413分析得到某个泥石流地质灾害点的易发度P1,df。
S410.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同泥石流影响指标的泥石流易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个泥石流影响指标，根据所述泥石流易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述泥石流影响指标可以但不限于包括有松散物质储量、流域面积、主沟长度、主沟纵比降、年均降雨量、植被覆盖率和/或冰川面积等。
在所述步骤S410中，同样通过研究发现，影响泥石流形成发育的因素主要包括：地质条件、地形地貌、降雨水文、历史活动几类。其中地质条件、地形地貌和水文属于泥石流的孕灾环境，降雨则作为其主要外界诱发条件。综合考虑泥石流灾害孕灾环境和外界诱发条件并考虑工程所处阶段，选取下列2大类共6个指标进行泥石流灾害的易发性评估，具体为：松散物质储量、流域面积、主沟长度、主沟纵比降、年均降雨量、植被覆盖率和冰川面积。然后针对所选指标对泥石流的影响权重，采用AHP层次分析方法中常用的“1～9”标度法来构造判断矩阵(判断矩阵通过对比指标对灾害的影响程度来构造)，并进行常规计算，得到如下表C-1所示的泥石流易发性评估指标判断矩阵：
表C-1.泥石流易发性评估指标判断矩阵
如上述表C-1所示，不但可以获知各个泥石流影响指标的易发性影响权重系数，还由于该判断矩阵的CR＝0.008＜0.1，一致性检验通过。
S411.基于预制的泥石流影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定所述泥石流地质灾害点的且对应各个泥石流影响指标的易发性评价值。
在所述步骤S411中，所述泥石流影响指标等级划分表为结合现有指标等级划分情况，对本实施例所选指标进行等级划分并对每个等级赋值评价，得到的泥石流易发性评估体系，即如下表C-2所示的泥石流影响指标等级划分表：
表C-2.泥石流影响指标等级划分表
如上述表C-2所示，只要能从所述地质探查数据中得到各个泥石流影响指标的地质探查指标值，即可查表得到对应的易发性评价值，例如年均降雨量1500ml,则对应泥石流影响指标——年均降雨量的易发性评价值为22分。
S412.对所有泥石流影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到所述泥石流地质灾害点的易发性评估总值。
S413.基于预制的泥石流易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定所述泥石流地质灾害点的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度P1,df。
在所述步骤S413中，所述泥石流易发性等级划分表的五个易发性等级也与《铁路隧道风险评价与管理暂行规定》中给出的概率等级标准一一对应，并取概率等级中心值作为该易发性等级的易发性概率，如下表C-3所示：
表C-3.泥石流易发性等级划分表
如上述表C-3所示，只要计算得到易发性评估总值，即可确定对应的易发性概率，例如总分为21分，对应的易发性概率为0.001。
(C2)根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到所述泥石流地质灾害点的最大运动距离Ldf,max和规划路线至所述泥石流地质灾害点的距离Sdf，若Sdf＞0且Sdf＞Ldf,max，则使所述泥石流地质灾害点的危险度取值为P2,df＝0，否则取值为P2,df＝1。
在所述方式(C2)中，同样具体的，泥石流危险性判断过程如表C-4所示：
表C-4.泥石流危险性判别表
(C3)根据所述地质探查数据和泥石流最大堆积宽度预测模型，计算所述泥石流地质灾害点的泥石流堆积区最大宽度Bf,df，然后将该泥石流堆积区最大宽度Bf,df作为所述泥石流地质灾害点对规划线路的影响长度。
在所述方式(C3)中，所述泥石流最大堆积宽度预测模型可利用由学者Tang等(2012)和常鸣等(2012)利用流域高差、流域面积和流域内物源量等创建的泥石流堆积宽度预测模型，如下表C-5所示的泥石流堆积宽度计算公式表：
表C-5.所示的泥石流堆积宽度计算公式表
如上表C-5所示，所述泥石流堆积区最大宽度Bf,df可按表中最大堆积宽度经验公式的最大计算值取值。
在所述步骤S102中，具体的，当所述单体地面地质灾害包括有冰湖溃决时，则可按照如下方式(D1)分析得到某个冰湖溃决地质灾害点的易发度、按照如下方式(D2)分析得到某个冰湖溃决地质灾害点的危险度和/或按照如下方式(D3)分析得到某个冰湖溃决地质灾害点对规划线路的影响长度。
(D1)按照如下步骤S510～S513分析得到某个冰湖溃决地质灾害点的易发度P1,ld。
S510.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同冰湖溃决影响指标的冰湖溃决易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个冰湖溃决影响指标，根据所述冰湖溃决易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述冰湖溃决影响指标可以但不限于包括有库容、坝宽、流域面积、库岸崩滑体发育情况、地震烈度和/或冰川面积等。
在所述步骤S510中，同样通过研究发现，影响冰湖溃决形成发育的因素主要包括：地质条件、地形地貌、降雨水文、历史活动几类。其中地质条件、地形地貌和水文属于冰湖溃决的孕灾环境，降雨和库岸崩滑体发育情况则作为其主要外界诱发条件。综合考虑冰湖溃决灾害孕灾环境和外界诱发条件并考虑工程所处阶段，选取下列2大类共5个指标对典型冰湖溃决地质灾害进行易发性预测评估，具体为：库容、坝宽、流域面积、库岸崩滑体发育情况、地震烈度和冰川面积。然后针对所选指标对冰湖溃决的影响权重，采用AHP层次分析方法中常用的“1～9”标度法来构造判断矩阵(判断矩阵通过对比指标对灾害的影响程度来构造)，并进行常规计算，得到如下表D-1所示的冰湖溃决易发性评估指标判断矩阵：
表D-1.冰湖溃决易发性评估指标判断矩阵
如上述表D-1所示，不但可以获知各个冰湖溃决影响指标的易发性影响权重系数，还由于该判断矩阵的CR＝0.047＜0.1，一致性检验通过。
S511.基于预制的冰湖溃决影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定所述冰湖溃决地质灾害点的且对应各个冰湖溃决影响指标的易发性评价值。
在所述步骤S511中，所述冰湖溃决影响指标等级划分表为结合现有指标等级划分情况，对本实施例所选指标进行等级划分并对每个等级赋值评价，得到的冰湖溃决易发性评估体系，即如下表D-2所示的冰湖溃决影响指标等级划分表：
表D-2.冰湖溃决影响指标等级划分表
如上述表D-2所示，只要能从所述地质探查数据中得到各个冰湖溃决影响指标的地质探查指标值，即可查表得到对应的易发性评价值，例如地震烈度为VI,则对应冰湖溃决影响指标——地震烈度的易发性评价值为4分。
S512.对所有冰湖溃决影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到所述冰湖溃决地质灾害点的易发性评估总值。
S513.基于预制的冰湖溃决易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定所述冰湖溃决地质灾害点的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度P1,ld。
在所述步骤S513中，所述冰湖溃决易发性等级划分表的五个易发性等级也与《铁路隧道风险评价与管理暂行规定》中给出的概率等级标准一一对应，并取概率等级中心值作为该易发性等级的易发性概率，如下表D-3所示：
表D-3.冰湖溃决易发性等级划分表
如上述表D-3所示，只要计算得到易发性评估总值，即可确定对应的易发性概率，例如总分为42分，对应的易发性概率为0.01。
(D2)设置所述冰湖溃决地质灾害点的危险度取值为P2,ld＝1。
在所述方式(D2)中，考虑水体溃决具有突发性和爆发性特征，且常伴随有泥石流发生，水体发生溃决后洪水和泥石流的演进与洪水洪峰量和下游沟道坡度等有关。川藏铁路沿线水体溃决灾害隐患点分布主要以所经流域支沟上游的冰湖和堰塞湖为主，水体下游沟道纵比降较大，一旦发生水体溃决灾害，假定溃决洪水/溃决泥石流一定能演进至沟道下游线路方案处，故水体溃决危险性统一为危险，即危险度P2,ld＝1。
(D3)将输入的且由选线人员根据冰湖水体与候选线路方案的地形关系确定的线路宽度Bf,ld作为所述冰湖溃决地质灾害点对规划线路的影响长度。
在所述方式(D3)中，由于水体溃决中冰湖溃决和堰塞湖溃决后产生的势能差别过大，无法用统一的计算标准来计算水体溃决后可能影响范围，在本实施例中采用水体溃决影响范围人为确定的形式，即选线人员根据水体与线路方案的地形关系确定可能受影响的线路宽度。
在所述步骤S102中，具体的，当所述单体地下地质灾害包括有隧道岩爆时，则可按照如下方式(E1)分析得到某段隧道岩爆的易发度和/或按照如下方式(E2)分析得到某段隧道岩爆的危险度。
(E1)按照如下步骤S610～S613分析得到某段隧道岩爆的易发度
S610.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同隧道岩爆影响指标的隧道岩爆易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个隧道岩爆影响指标，根据所述隧道岩爆易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述隧道岩爆影响指标可以但不限于包括有岩石强度、地应力、地质构造和/或围岩级别等。
在所述步骤S610中，同样通过研究发现，岩爆是地下工程开挖过程中，在相对高地应力条件下，硬脆性围岩因开挖卸荷而导致洞壁应力分异，储存于岩体中的弹性应变能突然释放，因而产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地下地质灾害(李天斌等，2016)。同时岩爆与岩性及岩体结构有关，岩爆通常发生在岩质坚硬、结构完整性好、新鲜或风化程度低、裂隙节理等软弱结构面发育程度低和脆性好的岩体中；岩爆与埋深及地应力有关，通常埋深与地应力大小成正比，岩体在高地应力区更易发生岩爆或岩爆影响程度更高；岩爆与构造有关，在褶皱核部和挤压带等应力集中区更易发生岩爆或岩爆影响程度更高；岩爆与地下水有关，岩爆通常发生在干燥的岩体中，地下水会软化岩体，使其强度降低，储备的弹性能也不足以发生岩爆；岩爆与时间有关，岩爆发生通常滞后于掌子面开挖，即掌子面开挖后几小时甚至几天几个月才发生岩爆；岩爆与断面形状有关，其实质是隧道开挖断面形状不规则，造成开挖断面局部应力集中，岩爆更易发生于应力集中区；岩爆与开挖方式、支护方式和支护时机等也有关(孙旭宁等，2012)。考虑到铁路选线阶段风险评价计算数据的易获取性，因此仅考虑地质因素对岩爆的影响，通过分析岩爆关键影响因素和行业专家意见，最后选择岩石强度、地应力、地质构造和围岩级别4个关键致灾因子。然后针对所选指标对隧道岩爆的影响权重，采用AHP层次分析方法中常用的“1～9”标度法来构造判断矩阵(判断矩阵通过对比指标对灾害的影响程度来构造)，并进行常规计算，得到如下表E-1所示的隧道岩爆易发性评估指标判断矩阵：
表E-1.隧道岩爆易发性评估指标判断矩阵
如上述表E-1所示，不但可以获知各个隧道岩爆影响指标的易发性影响权重系数，还由于该判断矩阵的CR＝0.054＜0.1，一致性检验通过。此外，可以发现，较高的岩石强度和较高的地应力是诱发岩爆的主要风险因素，同时较好的地质构造条件和围岩条件也对岩爆的发生具有一定催化作用。
S611.基于预制的隧道岩爆影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定该段隧道岩爆的且对应各个隧道岩爆影响指标的易发性评价值。
在所述步骤S611中，所述隧道岩爆影响指标等级划分表为结合行业专家的意见而确定，对本实施例所选指标进行等级划分并对每个等级赋值评价，得到的隧道岩爆易发性评估体系，即如下表E-2所示的隧道岩爆影响指标等级划分表：
表E-2.隧道岩爆影响指标等级划分表
如上述表E-2所示，只要能从所述地质探查数据中得到各个隧道岩爆影响指标的地质探查指标值，即可查表得到对应的易发性评价值。
S612.对所有隧道岩爆影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到该段隧道岩爆的易发性评估总值。
S613.基于预制的隧道岩爆易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定该段隧道岩爆的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度
在所述步骤S613中，所述隧道岩爆等级划分表的五个易发性等级也与《铁路隧道风险评价与管理暂行规定》中给出的概率等级标准一一对应，并取概率等级中心值作为该易发性等级的易发性概率，如下表E-3所示：
表E-3.隧道岩爆易发性等级划分表
如上述表E-3所示，只要计算得到易发性评估总值，即可确定对应的易发性概率，例如总分为32分，对应的易发性概率为0.01。
(E2)设置该段隧道岩爆的危险度取值为
在所述方式(E2)中，考虑我国西部在建和待建铁路工程沿线地质条件较为复杂，构造运动强烈，其走线多以隧道穿越为主，且部分隧道为超深埋长隧道，隧道多处于高地应力状态，工程经验表明在高地应力区的硬岩隧道中更易发生岩爆；高地应力硬岩岩爆灾害不同于其它地面地质灾害，如滑坡、泥石流和崩塌等，此类地面地质灾害必须发生且灾害体运动到铁路线路上才能对铁路工程造成损害，即这类地面地质灾害需要对灾害体能否到达铁路线路作风险评价，即危险性评价，而岩爆灾害一旦发生，其必将对铁路工程造成损失，如支护损坏、人员伤亡和工期延误等直接和间接的损失；且本研究处于铁路工程的前期选线阶段，资料较为匮乏，经与专家商议后，本实施例中将高地应力硬岩岩爆危险度定义为1，即高地应力硬岩岩爆一旦发生必将对隧道工程造成损失。
在所述步骤S102中，具体的，当所述单体地下地质灾害包括有隧道围岩大变形时，则可按照如下方式(F1)分析得到某段隧道围岩大变形的易发度和/或按照如下方式(F2)分析得到某段隧道围岩大变形的危险度。
(F1)按照如下步骤S710～S713分析得到某段隧道围岩大变形的易发度
S710.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同隧道围岩大变形影响指标的隧道围岩大变形易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个隧道围岩大变形影响指标，根据所述隧道围岩大变形易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述隧道围岩大变形影响指标可以但不限于包括有岩石强度、地应力、地质构造和/或围岩级别等。
在所述步骤S710中，同样通过研究发现，隧道围岩大变形是由软弱岩体构成的围岩，在地下水、高地应力或自身膨胀性的作用下，隧道围岩自承能力部分或完全丧失，因无有效的约束来约束隧道围岩变形，而使隧道围岩发生的塑性变形破坏，且使围岩支护受到不同程度破坏(大于设计预留变形量)，隧道围岩大变形的破坏特征是变形的累进性和时间效应(李天斌等，2016)。隧道围岩大变形的主要影响因素可总结为围岩条件、岩性条件及地应力条件。从围岩条件方面讲，岩体结构越破碎，地下水越多，围岩级别越高，总的来讲围岩质量越差发生大变形的几率越大；从岩性条件方面来讲，岩石的单轴抗压强度越低、弹性模量越低、岩石的膨胀性越高，其发生大变形的几率越大；从地应力条件方面讲，岩体初始地应力值越大，其发生大变形的几率越大(孟陆波等，2010)；隧道围岩大变形与设计因素也有关，如动态设计不及时、隧道断面尺寸等原因；隧道围岩大变形与施工因素也有关，如开挖方案、支护措施不合理和支护不及时等原因。在铁路选线阶段，由此仅考虑地质因素对大变形的影响；同时考虑到前期选线阶段风险评价计算数据的易获取性，在与行业专家讨论后，选用岩石强度、地应力、地质构造和围岩级别4个关键致灾因子。然后针对所选指标对隧道围岩大变形的影响权重，采用AHP层次分析方法中常用的“1～9”标度法来构造判断矩阵(判断矩阵通过对比指标对灾害的影响程度来构造)，并进行常规计算，得到如下表F-1所示的隧道围岩大变形易发性评估指标判断矩阵：
表F-1.隧道围岩大变形易发性评估指标判断矩阵
如上述表F-1所示，不但可以获知各个隧道围岩大变形影响指标的易发性影响权重系数，还由于该判断矩阵的CR＝0.064＜0.1，一致性检验通过。此外，可以发现，较低的岩石强度和较高的地应力是诱发围岩大变形的主要风险因素，同时较差的地质构造条件和围岩条件也对围岩大变形的发生具有一定催化作用。
S711.基于预制的隧道围岩大变形影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定该段隧道围岩大变形的且对应各个隧道围岩大变形影响指标的易发性评价值。
在所述步骤S711中，所述隧道围岩大变形影响指标等级划分表为结合行业专家的意见而确定，对本实施例所选指标进行等级划分并对每个等级赋值评价，得到的隧道围岩大变形易发性评估体系，即如下表F-2所示的隧道围岩大变形影响指标等级划分表：
表F-2.隧道围岩大变形影响指标等级划分表
如上述表F-2所示，只要能从所述地质探查数据中得到各个隧道围岩大变形影响指标的地质探查指标值，即可查表得到对应的易发性评价值。
S712.对所有隧道围岩大变形影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到该段隧道围岩大变形的易发性评估总值。
S713.基于预制的隧道围岩大变形易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定该段隧道围岩大变形的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度
在所述步骤S713中，所述隧道围岩大变形等级划分表的五个易发性等级也与《铁路隧道风险评价与管理暂行规定》中给出的概率等级标准一一对应，并取概率等级中心值作为该易发性等级的易发性概率，如下表F-3所示：
表F-3.隧道围岩大变形易发性等级划分表
如上述表F-3所示，只要计算得到易发性评估总值，即可确定对应的易发性概率，例如总分为62分，对应的易发性概率为0.1。
(F2)设置该段隧道围岩大变形的危险度取值为
在所述方式(F2)中，考虑我国西部在建和待建铁路工程沿线地质条件较为复杂，构造运动强烈，其走线多以隧道穿越为主，且部分隧道为超深埋长隧道，隧道多处于高地应力状态，工程经验表明在高地应力区的软岩隧道中更易发生围岩大变形；高地应力软岩大变形灾害不同于其它地面地质灾害，如滑坡、泥石流和崩塌等，此类地面地质灾害必须发生且灾害体运动到铁路线路上才能对铁路工程造成损害，即这类地面地质灾害需要对灾害体能否到达铁路线路作风险评价，即危险性评价，而围岩大变形灾害一旦发生，其必将对铁路工程造成损失，如支护损坏、人员伤亡和工期延误等直接和间接的损失；且本研究处于铁路工程的前期选线阶段，资料较为匮乏，经与专家商议后，本研究中将高地应力软岩大变形危险度定义为1，即高地应力软岩大变形一旦发生必将对隧道工程造成损失。
在所述步骤S102中，具体的，当所述单体地下地质灾害包括有隧道高地温时，则可按照如下方式(G1)分析得到某段隧道高地温的易发度和/或按照如下方式(G2)分析得到某段隧道高地温的危险度。
(G1)按照如下步骤S810～S813分析得到某段隧道高地温的易发度
S810.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同隧道高地温影响指标的隧道高地温易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个隧道高地温影响指标，根据所述隧道高地温易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述隧道高地温影响指标可以但不限于包括有热泉温度、埋深、热泉与隧道线路距离和/或隧道线路与断层距离等。
在所述步骤S810中，考虑铁路选线阶段，较多重要数据无法获取，经与行业专家讨论，从热源和热传递两方面考虑隧道高地温热害的诱发因素，即考虑热(温)泉温度、埋深、热(温)泉与线路距离和线路与断层距离4个关键致灾因子。热(温)泉温度、热(温)泉与线路距离和线路与断层距离对隧道高地温的影响，主要考虑为热水在深部循环中，通过断层、节理和裂隙等断裂构造向隧道内传递热量，而导致隧道高地温热害；而埋深主要考虑为，通常在当地常温带以下，随着埋深的增加，地层温度也按一定的地温梯度增加，即埋深与地温成正比关系。然后针对所选指标对隧道高地温的影响权重，采用AHP层次分析方法中常用的“1～9”标度法来构造判断矩阵(判断矩阵通过对比指标对灾害的影响程度来构造)，并进行常规计算，得到如下表G-1所示的隧道高地温易发性评估指标判断矩阵：
表G-1.隧道高地温易发性评估指标判断矩阵
如上述表G-1所示，不但可以获知各个隧道高地温影响指标的易发性影响权重系数，还由于该判断矩阵的CR＝0.003＜0.1，一致性检验通过。此外，可以发现，较大的隧道埋深和较高的热(温)泉温度是诱发隧道高地温热害的主要风险因素，同时距离热源和断层较近的隧道，也更易诱发隧道高地温现象。
S811.基于预制的隧道高地温影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定该段隧道高地温的且对应各个隧道高地温影响指标的易发性评价值。
在所述步骤S811中，所述隧道高地温影响指标等级划分表为结合行业专家的意见而确定，对本实施例所选指标进行等级划分并对每个等级赋值评价，得到的隧道高地温易发性评估体系，即如下表G-2所示的隧道高地温影响指标等级划分表：
表G-2.隧道高地温影响指标等级划分表
如上述表G-2所示，只要能从所述地质探查数据中得到各个隧道高地温影响指标的地质探查指标值，即可查表得到对应的易发性评价值。
S812.对所有隧道高地温影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到该段隧道高地温的易发性评估总值。
S813.基于预制的隧道高地温易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定该段隧道高地温的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度
在所述步骤S813中，所述隧道高地温易发性等级划分表的五个易发性等级也与《铁路隧道风险评价与管理暂行规定》中给出的概率等级标准一一对应，并取概率等级中心值作为该易发性等级的易发性概率，如下表G-3所示：
表G-3.隧道高地温易发性等级划分表
如上述表G-3所示，只要计算得到易发性评估总值，即可确定对应的易发性概率，例如总分为36分，对应的易发性概率为0.01。
(G2)设置该段隧道高地温的危险度取值为
在所述方式(G2)中，考虑在铁路隧道高地温易发性评价工作，是针对于该研究段的地热异常区进行隧道高地温易发性评价，工程经验表明隧道高地温多发生于地热异常区；隧道高地温不同于其它地面地质灾害，如滑坡、泥石流和崩塌等，此类地面地质灾害必须发生且灾害体运动到铁路线路上才能对铁路工程造成损害，即这类地面地质灾害需要对灾害体能否到达铁路线路作风险评价，即危险性评价，而隧道高地温一旦发生，其必将对铁路工程造成损失，如工人工作效率降低、采取降温措施和使用耐热材料衬砌等造成的损失；且本研究处于铁路工程的选线阶段，资料较为匮乏，经与专家商议后，本研究中将地热异常区的隧道高地温危险度定义为1，即隧道高地温一旦发生必将对隧道工程造成损失。
S103.按照如下公式计算各个候选路线方案的风险经济损失Rk：
式中，Rg,k为第k个候选路线方案在地面路段的风险经济损失，Rug,k为第k个候选路线方案在地下路段的风险经济损失，n为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地面地质灾害的总数，P1,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的易发度，P2,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的危险度，Bf,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害对规划线路的影响长度，Vk为第k个候选路线方案的地面路段平均单位造价，m为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地下地质灾害的总数，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的易发度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的危险度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上遭受第j个单体地下地质灾害的隧道段长度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上因第j个单体地下地质灾害造成的平均单位损失，k,i,j均为自然数。
在所述步骤S103中，参数
可根据所述路线规划数据直接得到，参数Vk表示因灾害发生而导致的单位损失，由于地下地质灾害造成工程损失与地面地质灾害有所不同，即地面地质灾害对于铁路工程的威胁是贯穿于铁路工程的整个生命周期，因此本实施例对于估算地面地质灾害对铁路工程造成的单位损失值，可预先采用常规的且各分项工程的平均值,其中,对于路基段和桥梁段的平均单位造价，可分别计算。而地下地质灾害(岩爆、围岩大变形和高地温)对于铁路工程产生的威胁仅是隧道工程的施工期，且不同程度的岩爆、大变形和高地温对隧道施工造成的损失是不同的，例如高地温通常造成的损失仅为岩爆、大变形的10％左右。考虑到目前处于选线阶段的实际情况，因此可预先通过现场调研、市场调研和类似工程经验估算出岩爆、围岩大变形和高地温分别对隧道施工造成的单位平均损失值。
在所述步骤S103中，由于现有高原铁路工程案例较少，因此估算的岩爆、围岩大变形和高地温对隧道施工造成的单位平均损失值为非高原地区施工的损失值，而针对于高原地区的铁路工程，此处还应考虑高原施工增加费率。综合各方意见认为高原地区铁路隧道施工增加费用是指在海拔2000m以上的区域，由于其气候和气压等不良因素的影响，使非高原地区一个工作日或台班能完成的工作量，在高原地区(海拔2000m以上)不能完成，其为了完成同等的工作量而必须增加的额外费用。高原地区铁路隧道施工特殊施工增加费率具体可参考王桂玲(2012)提出高原施工增加费率，如下表H-1所示：
表H-1铁路工程高原施工增加费率
由此，考虑高原施工因素，可按照如下修正公式计算各个候选路线方案的风险经济损失Rk：
式中，γj,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的且对应所在海拔高度的高原施工增加费率。
S104.将对应风险经济损失最小的候选路线方案作为最优的铁路选线，并输出该候选路线方案/和对应的风险经济损失。
综上，采用本实施例所提供的基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，具有如下技术效果：
(1)本实施例提供了一种在铁路选线时能够对多个考核对象进行定量评估和综合权衡的自动化决策方法，即首先通过判识出区域典型地质灾害，然后筛选出各地质灾害的关键影响因素，以此作为各地质灾害易发性评估指标，并对各类地质灾害易发性进行了量化评估，再然后通过总结地面地质灾害堆积特征和地下地质灾害的灾害影响范围，并结合线性工程单位造价，构建了一套地质灾害风险量化评估模型，最后通过获取和对比每种线路方案的经济风险总值，可以将地质灾害风险值量化成经济值，为选线人员提供更加直观的选线依据和选线结果，实现了线路优选目的，便于实际应用和推广。
实施例二
如图4所示，本实施例提供了一种实现实施例一所述基于地质灾害风险评估的铁路选线方法的硬件装置，包括数据获取单元、灾害分析单元、损失计算单元和路线推荐单元；
所述数据获取单元，用于获取各个候选路线方案的路线规划数据以及地质探查数据；
所述灾害分析单元，通信连接所述数据获取单元，用于针对各个候选路线方案，根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到在对应路线上各个单体地面地质灾害的易发度P1、危险度P2、对规划线路的影响长度Bf，以及分析得到在对应路线上各个单体地下地质灾害的易发度
和危险度
其中，所述单体地面地质灾害包括有滑坡、崩塌、泥石流和/或冰湖溃决，所述单体地下地质灾害包括有隧道岩爆、隧道围岩大变形和/或隧道高地温；
所述损失计算单元，通信连接所述灾害分析单元，用于按照如下公式计算各个候选路线方案的风险经济损失Rk：
式中，Rg,k为第k个候选路线方案在地面路段的风险经济损失，Rug,k为第k个候选路线方案在地下路段的风险经济损失，n为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地面地质灾害的总数，P1,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的易发度，P2,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的危险度，Bf,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害对规划线路的影响长度，Vk为第k个候选路线方案的地面路段平均单位造价，m为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地下地质灾害的总数，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的易发度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的危险度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上遭受第j个单体地下地质灾害的隧道段长度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上因第j个单体地下地质灾害造成的平均单位损失，k,i,j均为自然数；
所述路线推荐单元，通信连接所述损失计算单元，用于将对应风险经济损失最小的候选路线方案作为最优的铁路选线，并输出该候选路线方案/和对应的风险经济损失。
本实施例提供的所述硬件装置的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例一，于此不再赘述。
以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (9)
1.一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101.获取各个候选路线方案的路线规划数据以及地质探查数据；
S102.针对各个候选路线方案，根据所述路线规划数据和所述地质探查数据，分析得到在对应路线上各个单体地面地质灾害的易发度P1、危险度P2和对规划线路的影响长度Bf，以及分析得到在对应路线上各个单体地下地质灾害的易发度
和危险度
其中，所述单体地面地质灾害包括有滑坡、崩塌、泥石流和冰湖溃决，所述单体地下地质灾害包括有隧道岩爆、隧道围岩大变形和隧道高地温；
S103.按照如下公式计算各个候选路线方案的风险经济损失Rk：
式中，Rg,k为第k个候选路线方案在地面路段的风险经济损失，Rug,k为第k个候选路线方案在地下路段的风险经济损失，n为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地面地质灾害的总数，P1,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的易发度，P2,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的危险度，Bf,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害对规划线路的影响长度，Vk为第k个候选路线方案的地面路段平均单位造价，m为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地下地质灾害的总数，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的易发度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的危险度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上遭受第j个单体地下地质灾害的隧道段长度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上因第j个单体地下地质灾害造成的平均单位损失，γj,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的且对应所在海拔高度的高原施工增加费率，k,i,j均为自然数；
S104.将对应风险经济损失最小的候选路线方案作为最优的铁路选线，并输出该候选路线方案和对应的风险经济损失。
2.如权利要求1所述的一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，其特征在于，在所述步骤S102中，当所述单体地面地质灾害包括有滑坡时，则按照如下方式(A1)分析得到某个滑坡地质灾害点的易发度、按照如下方式(A2)分析得到某个滑坡地质灾害点的危险度和按照如下方式(A3)分析得到某个滑坡地质灾害点对线路的影响长度；
(A1)按照如下步骤S210～S213分析得到某个滑坡地质灾害点的易发度P1,ls：
S210.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同滑坡影响指标的滑坡易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个滑坡影响指标，根据所述滑坡易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述滑坡影响指标包括有坡度、坡高、坡向、规模、变形迹象、年均降雨量和地震烈度；
S211.基于预制的滑坡影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定所述滑坡地质灾害点的且对应各个滑坡影响指标的易发性评价值；
S212.对所有滑坡影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到所述滑坡地质灾害点的易发性评估总值；
S213.基于预制的滑坡易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定所述滑坡地质灾害点的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度P1,ls；
(A2)根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到所述滑坡地质灾害点的最大运动距离Lls,max和规划路线至所述滑坡地质灾害点的距离Sls，若Sls＞0且Sls＞Lls,max，则使所述滑坡地质灾害点的危险度取值为P2,ls＝0，否则取值为P2,ls＝1；
(A3)根据所述地质探查数据获取所述滑坡地质灾害点的滑坡源区最大宽度Bls，然后按照如下公式计算所述滑坡地质灾害点的滑坡堆积区最大宽度Bf,ls：Bf,ls＝0.9877Bls+105.36，然后将该滑坡堆积区最大宽度Bf,ls作为所述滑坡地质灾害点对规划线路的影响长度。
3.如权利要求1所述的一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，其特征在于，在所述步骤S102中，当所述单体地面地质灾害包括有崩塌时，则按照如下方式(B1)分析得到某个崩塌地质灾害点的易发度、按照如下方式(B2)分析得到某个崩塌地质灾害点的危险度和按照如下方式(B3)分析得到某个崩塌地质灾害点对规划线路的影响长度；
(B1)按照如下步骤S310～S313分析得到某个崩塌地质灾害点的易发度P1,cp：
S310.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同崩塌影响指标的崩塌易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个崩塌影响指标，根据所述崩塌易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述崩塌影响指标包括有坡度、坡高、崩塌规模、岩体结构、现有变形迹象、风化程度、年均降雨量和地震烈度；
S311.基于预制的崩塌影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定所述崩塌地质灾害点的且对应各个崩塌影响指标的易发性评价值；
S312.对所有崩塌影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到所述崩塌地质灾害点的易发性评估总值；
S313.基于预制的崩塌易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定所述崩塌地质灾害点的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度P1,cp；
(B2)根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到所述崩塌地质灾害点的最大运动距离Lcp,max和规划路线至所述崩塌地质灾害点的距离Scp，若Scp＞0且Scp＞Lcp,max，则使所述崩塌地质灾害点的危险度取值为P2,cp＝0，否则取值为P2,cp＝1；
(B3)根据所述地质探查数据获取所述崩塌地质灾害点的崩塌源区最大宽度Bcp，然后按照如下公式计算所述崩塌地质灾害点的崩塌堆积区最大宽度Bf,cp：Bf,cp＝0.9667Bcp+118.76，然后将该崩塌堆积区最大宽度Bf,cp作为所述崩塌地质灾害点对规划线路的影响长度。
4.如权利要求1所述的一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，其特征在于，在所述步骤S102中，当所述单体地面地质灾害包括有泥石流时，则按照如下方式(C1)分析得到某个泥石流地质灾害点的易发度、按照如下方式(C2)分析得到某个泥石流地质灾害点的危险度和按照如下方式(C3)分析得到某个泥石流地质灾害点对规划线路的影响长度；
(C1)按照如下步骤S410～S413分析得到某个泥石流地质灾害点的易发度P1,df：
S410.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同泥石流影响指标的泥石流易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个泥石流影响指标，根据所述泥石流易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述泥石流影响指标包括有松散物质储量、流域面积、主沟长度、主沟纵比降、年均降雨量、植被覆盖率和冰川面积；
S411.基于预制的泥石流影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定所述泥石流地质灾害点的且对应各个泥石流影响指标的易发性评价值；
S412.对所有泥石流影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到所述泥石流地质灾害点的易发性评估总值；
S413.基于预制的泥石流易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定所述泥石流地质灾害点的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度P1,df；
(C2)根据所述路线规划数据和所述地质探查数据分析得到所述泥石流地质灾害点的最大运动距离Ldf,max和规划路线至所述泥石流地质灾害点的距离Sdf，若Sdf＞0且Sdf＞Ldf,max，则使所述泥石流地质灾害点的危险度取值为P2,df＝0，否则取值为P2,df＝1；
(C3)根据所述地质探查数据和泥石流最大堆积宽度预测模型，计算所述泥石流地质灾害点的泥石流堆积区最大宽度Bf,df，然后将该泥石流堆积区最大宽度Bf,df作为所述泥石流地质灾害点对规划线路的影响长度。
5.如权利要求1所述的一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，其特征在于，在所述步骤S102中，当所述单体地面地质灾害包括有冰湖溃决时，则按照如下方式(D1)分析得到某个冰湖溃决地质灾害点的易发度、按照如下方式(D2)分析得到某个冰湖溃决地质灾害点的危险度和按照如下方式(D3)分析得到某个冰湖溃决地质灾害点对规划线路的影响长度；
(D1)按照如下步骤S510～S513分析得到某个冰湖溃决地质灾害点的易发度P1,ld：
S510.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同冰湖溃决影响指标的冰湖溃决易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个冰湖溃决影响指标，根据所述冰湖溃决易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述冰湖溃决影响指标包括有库容、坝宽、流域面积、库岸崩滑体发育情况、地震烈度和冰川面积；
S511.基于预制的冰湖溃决影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定所述冰湖溃决地质灾害点的且对应各个冰湖溃决影响指标的易发性评价值；
S512.对所有冰湖溃决影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到所述冰湖溃决地质灾害点的易发性评估总值；
S513.基于预制的冰湖溃决易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定所述冰湖溃决地质灾害点的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度P1,ld；
(D2)设置所述冰湖溃决地质灾害点的危险度取值为P2,ld＝1；
(D3)将输入的且由选线人员根据冰湖水体与候选线路方案的地形关系确定的线路宽度Bf,ld作为所述冰湖溃决地质灾害点对规划线路的影响长度。
6.如权利要求1所述的一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，其特征在于，在所述步骤S102中，当所述单体地下地质灾害包括有隧道岩爆时，则按照如下方式(E1)分析得到某段隧道岩爆的易发度和按照如下方式(E2)分析得到某段隧道岩爆的危险度；
(E1)按照如下步骤S610～S613分析得到某段隧道岩爆的易发度
S610.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同隧道岩爆影响指标的隧道岩爆易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个隧道岩爆影响指标，根据所述隧道岩爆易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述隧道岩爆影响指标包括有岩石强度、地应力、地质构造和围岩级别；
S611.基于预制的隧道岩爆影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定该段隧道岩爆的且对应各个隧道岩爆影响指标的易发性评价值；
S612.对所有隧道岩爆影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到该段隧道岩爆的易发性评估总值；
S613.基于预制的隧道岩爆易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定该段隧道岩爆的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度
(E2)设置该段隧道岩爆的危险度取值为
7.如权利要求1所述的一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，其特征在于，在所述步骤S102中，当所述单体地下地质灾害包括有隧道围岩大变形时，则按照如下方式(F1)分析得到某段隧道围岩大变形的易发度和按照如下方式(F2)分析得到某段隧道围岩大变形的危险度；
(F1)按照如下步骤S710～S713分析得到某段隧道围岩大变形的易发度
S710.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同隧道围岩大变形影响指标的隧道围岩大变形易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个隧道围岩大变形影响指标，根据所述隧道围岩大变形易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述隧道围岩大变形影响指标包括有岩石强度、地应力、地质构造和围岩级别；
S711.基于预制的隧道围岩大变形影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定该段隧道围岩大变形的且对应各个隧道围岩大变形影响指标的易发性评价值；
S712.对所有隧道围岩大变形影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到该段隧道围岩大变形的易发性评估总值；
S713.基于预制的隧道围岩大变形易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定该段隧道围岩大变形的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度
(F2)设置该段隧道围岩大变形的危险度取值为
8.如权利要求1所述的一种基于地质灾害风险评估的铁路选线方法，其特征在于，在所述步骤S102中，当所述单体地下地质灾害包括有隧道高地温时，则按照如下方式(G1)分析得到某段隧道高地温的易发度和按照如下方式(G2)分析得到某段隧道高地温的危险度；
(G1)按照如下步骤S810～S813分析得到某段隧道高地温的易发度
S810.采用层次分析法中的“1-9”标度法构造包含有若干不同隧道高地温影响指标的隧道高地温易发性评估指标判断矩阵，然后针对各个隧道高地温影响指标，根据所述隧道高地温易发性评估指标判断矩阵计算出对应的易发性影响权重系数，其中，所述隧道高地温影响指标包括有热泉温度、埋深、热泉与隧道线路距离和隧道线路与断层距离；
S811.基于预制的隧道高地温影响指标等级划分表及表中与各等级一一对应的地质探查指标值和易发性评价值，根据所述地质探查数据确定该段隧道高地温的且对应各个隧道高地温影响指标的易发性评价值；
S812.对所有隧道高地温影响指标的易发性评价值与易发性影响权重系数的积进行累加计算，得到该段隧道高地温的易发性评估总值；
S813.基于预制的隧道高地温易发性等级划分表及表中与各等级一一对应的易发性评估总值和易发性概率，根据计算得到的易发性评估总值确定该段隧道高地温的易发性概率，并将该易发性概率作为易发度
(G2)设置该段隧道高地温的危险度取值为
9.一种基于地质灾害风险评估的铁路选线装置，其特征在于，包括数据获取单元、灾害分析单元、损失计算单元和路线推荐单元；
所述数据获取单元，用于获取各个候选路线方案的路线规划数据以及地质探查数据；
所述灾害分析单元，通信连接所述数据获取单元，用于针对各个候选路线方案，根据所述路线规划数据和所述地质探查数据，分析得到在对应路线上各个单体地面地质灾害的易发度P1、危险度P2和对规划线路的影响长度Bf，以及分析得到在对应路线上各个单体地下地质灾害的易发度
和危险度
其中，所述单体地面地质灾害包括有滑坡、崩塌、泥石流和冰湖溃决，所述单体地下地质灾害包括有隧道岩爆、隧道围岩大变形和隧道高地温；
所述损失计算单元，通信连接所述灾害分析单元，用于按照如下公式计算各个候选路线方案的风险经济损失Rk：
式中，Rg,k为第k个候选路线方案在地面路段的风险经济损失，Rug,k为第k个候选路线方案在地下路段的风险经济损失，n为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地面地质灾害的总数，P1,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的易发度，P2,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害的危险度，Bf,i,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第i个单体地面地质灾害对规划线路的影响长度，Vk为第k个候选路线方案的地面路段平均单位造价，m为在对应第k个候选路线方案的路线上单体地下地质灾害的总数，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的易发度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的危险度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上遭受第j个单体地下地质灾害的隧道段长度，
为在对应第k个候选路线方案的路线上因第j个单体地下地质灾害造成的平均单位损失，γj,k为在对应第k个候选路线方案的路线上第j个单体地下地质灾害的且对应所在海拔高度的高原施工增加费率，k,i,j均为自然数；
所述路线推荐单元，通信连接所述损失计算单元，用于将对应风险经济损失最小的候选路线方案作为最优的铁路选线，并输出该候选路线方案和对应的风险经济损失。
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