基于蚁群算法的铁路纵断面优化算法研究.pdfVIP

第 5卷 第6期 铁道科学与工程学报 V0I_5 NO．6 2008年 l2月 JOURNALOFRAILWAYSCIENCEANDENGINEERING DeC．2OO8 基于蚁群算法的铁路纵断面优化算法研究 宋占峰，杨 名 (中南大学土木建筑学院，湖南 长沙410075) 摘 要：将蚁群算法应用于铁路纵断面优化设计，提出一种基于蚁群算法的铁路纵断面优化设计方法。即在初始纵断面方 案的每个变坡点附近区域内划分网格并设置网格中心点之间的初始信息素；由计算机模拟出人工蚁，根据概率选择路径并 更新所选路径上的信息素，在划分的网格范围内多次迭代优选变坡点位置；通过缩小范围、逐步求精的方法进一步优化，直 至优化结果达到要求为止。结果表明，采用该设计方法，既能满足各项技术要求为止，又能使各种工程费用或运营费用达 到最优，为改善平面位置提供依据。 关键词：蚁群算法；铁路纵断面；优化设计 中图分类号：U212．34 文献标识码：A 文章编号：1672—7029(2008)06—0032—05 Optimizationofrailwayprofiledesignbasedonantcolonyalgorithm SONG Zhan—feng，YANGMing (SchoolofCivilandArchitecturalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China Abstract：Anew optimizationmethodthroughapplyingtheantcolonyalgorithm wasputforwardofrrailwaypro— filedesign．Theareaaroundeachgradechangepointwasdividedintomeshesintheinitialprofileproject，ini— tialpheromonewassetbetweeneverytwocentralpointsofmeshes，andartificialantswassimulatedbycomput— er．Theartificialantscanchoosepathaccordingtochoiceprobabilityandthenupdatethepheromone．Theartifi— cialantswasusedtooptimizethepositionsofgradechangepointsinthedividedmeshesbymanytimesofitera-· tion．Atlast，theareaandencryptedwasreducedthemeshes，theprocesswasrepeateduntiltheresultissaris— factory．Theapplicationresultshowsthatthismethod iscapableoffindingtheoptimum fastly and efficiently， and itiseffectiveandfeasibletorailwayprofileoptimizationdesign． Keywords：antcolonyalgorithm；railwayprofile；optimizationdesign 铁路纵断面优化设计是进行铁路选线设计的 标函数的负梯度得到 目标函数下降方 向，然后，用 关键之一。它的 目的是在平面位置确定的条件下， 一 维有哪些信誉好的足球投注网站寻找 目标函数下降最多的最优步长，经多 寻找到纵断面设计线的最优位置 ，使纵断面方案既 次迭代后可收敛到最优解 。该方法的不足之处是 满足各项技术要求，又能使各种工程费用或运营费 在迭代接近最优解时收敛速度慢，出现 “锯齿 ”现 用达到最优，为改善平面位置提供依据。进行纵断 象；约束变尺度法将求解下降可行方向转化为求解 面优化设计，首先，需要建立纵断