[发明专利]多年冻土地区公路三维导向线选定方法

摘要

本发明涉及多年冻土地区公路三维导向线选定方法。现有遗传算法的前期进化易早熟和后期进化速度缓慢，面对多年冻土地区复杂的地理地质环境，不能兼顾多方面要求。本发明在GIS平台上筛选多年冻土地区地质灾害特征属性，建立危险度模型；汇总地质灾害属性信息，通过ArcSDE连接Oracle数据库，建立地理信息数据库；建立公路路线平面模型，采用改进的遗传算法进行线位优化，以总危险度不大于4.00为约束条件，经过多次迭代优选，得到最终的多年冻土地区公路导向线设计方案。本发明主要解决了在多年冻土地区复杂地理环境中的公路导向线选择问题，通过综合危险度评判来帮助设计人员减轻设计工作量，同时提高设计的质量。

主权项

多年冻土地区公路三维导向线选定方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：在GIS平台上筛选多年冻土地区地质灾害特征属性，建立冻土灾害分布的危险度模型，以3公里为单位长度，计算单元中的危险度；步骤二：汇总整理步骤一中获取的地质灾害属性信息，通过ArcSDE连接Oracle数据库，建立地理信息数据库；步骤三：建立公路路线平面模型，采用改进的遗传算法进行线位优化，以路线经过的多年冻土区域总危险度不大于4.00为约束条件，经过多次迭代优选，得到最终的多年冻土地区公路导向线设计方案；步骤一包括以下子步骤：第一步：筛选公路线位布设区域：根据地理信息的数据精度，由低到高逐次筛选，确定公路导向线的布设区域：首先，在1:5万多年冻土地形图中获取各个主要地质类型的分布范围，包括各类冻土的分布区域、山脉走势以及自然保护区范围，选择地质条件好、对环境影响较小的区域，作为下一精度的研究范围；然后，在1:1万多年冻土地形图中，在上一精度所选区域的基础上，研究其地质灾害分布情况，重点关注厚层地下冰、热融滑塌、冻土沼泽灾害的分布情况，选择地质灾害分布较少、对公路工程影响较小的区域，作为下一精度的研究范围；最后，在1:2000多年冻土地形图中，在上一精度所选区域的基础上，细化冻土区域的地质灾害分布，分析区域内已有工程的分布情况，包括铁路、公路、供电通信管线的排布，完成公路布线区域的选择；第二步：建立冻土灾害分布的危险度模型：对造成道路病害冻土区影响因子进行定量分析，主要包括厚层地下冰、热融滑塌、冻胀土、冻土沼泽的因素，采用考虑影响因子连续度和发育度的综合评判标准，建立公路路线危险度模型；以公路导向线为导向，以3公里为单位长度对整个走廊带进行分区，每个计算单元中的危险度的计算方法为：Ii＝CiγC+DiγD式中：i为第i个计算单元；Ii为第i个计算单元中影响因子危险度；Ci为第i个计算单元中影响因子连续度；Di为第i个计算单元中影响因子发育度；γC和γD分别为连续度、发育度权重；由层次分析法得到多年冻土地区影响因子连续度、发育度权重系数分别为γC＝0.333，γD＝0.667。