天寶曠達(dá)方案三維優(yōu)化決策系統(tǒng)在蒙內(nèi)鐵路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探

1、<p>　　天寶曠達(dá)方案三維優(yōu)化決策系統(tǒng)在蒙內(nèi)鐵路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探</p><p>　　摘要：本文簡(jiǎn)述了在工可階段的長(zhǎng)路線走廊帶及方案設(shè)計(jì)比選中，如何利用曠達(dá)三維優(yōu)化決策系統(tǒng)做到方案的最優(yōu)化，不遺漏任何有價(jià)值的設(shè)計(jì)方案，及工程數(shù)量及造價(jià)的全自動(dòng)設(shè)計(jì) </p><p>　　關(guān)鍵詞：蒙內(nèi)鐵路天寶曠達(dá) 自動(dòng)選線 </p><p>　　中圖分類號(hào)：F530文獻(xiàn)

2、標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　1、蒙內(nèi)鐵路簡(jiǎn)介： </p><p>　　蒙-內(nèi)鐵路是東共體北部戰(zhàn)略走廊的第一段，該走廊起于東非第一大港口肯尼亞蒙巴薩港，終止于烏干達(dá)首都坎帕拉，全長(zhǎng)1584公里，是烏干達(dá)、盧旺達(dá)、布隆迪和南蘇丹等內(nèi)陸國(guó)家的物資進(jìn)出通道，也是東非共同體內(nèi)最重要的鐵路交通干線。本次設(shè)計(jì)段為蒙巴薩至內(nèi)羅畢段，全長(zhǎng)485.303公里，設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h，計(jì)劃建設(shè)工期為5年

3、，合同額總計(jì)38.04億美元。 </p><p>　　其中，線下土建部分合同額26.57億美元，主要包括土方施工、橋涵施工，鋪軌及站房建設(shè)等；線上部分合同額11.47億美元，主要包括建設(shè)通信系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)，提供配套的機(jī)車和車廂及相應(yīng)檢測(cè)維護(hù)設(shè)備等。該項(xiàng)目為設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工總承包合同（EPC），完全采用中國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。 </p><p>　　該項(xiàng)目的建成不

4、僅能為肯尼亞提供更快捷、更安全、更可靠的現(xiàn)代化客貨運(yùn)輸服務(wù)，助力其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；也將對(duì)東共體實(shí)現(xiàn)共同市場(chǎng)，整合內(nèi)部資源，完善產(chǎn)業(yè)分工，促進(jìn)東非地區(qū)旅游資源的開發(fā)起到巨大的推動(dòng)作用。該項(xiàng)目的實(shí)施不僅標(biāo)志著中國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入東非地區(qū)，為中國(guó)鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“走出去”起到示范性作用，更將帶動(dòng)中國(guó)鐵路建設(shè)人才的培養(yǎng)以及工程機(jī)械設(shè)備、鐵路機(jī)車及設(shè)施的出口。 </p><p>　　2、天寶曠達(dá)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 </p><

5、p>　　天寶曠達(dá)路線方案決策系統(tǒng)(曠達(dá)系統(tǒng))是目前全球領(lǐng)先的智能化的公路和鐵路路線方案三維優(yōu)化決策系統(tǒng)。它可以幫助路線工程師在選線過(guò)程中綜合處理社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、工程實(shí)施難度、工程投資等各種復(fù)雜問(wèn)題，選擇出最合理經(jīng)濟(jì)的走廊和路線方案。利用曠達(dá)系統(tǒng)不僅可以改善項(xiàng)目方案質(zhì)量，控制項(xiàng)目的投資風(fēng)險(xiǎn)，還可提高方案研究的工作效率，降低工程師的勞動(dòng)強(qiáng)度。曠達(dá)系統(tǒng)作為選線工程師的一個(gè)智能化輔助決策工具，在很短時(shí)間內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)大面積選線、多方

6、案比選，為做到不遺漏最有價(jià)值的路線方案、提出合理線路走向方案提供有力支持。 </p><p><b>　　曠達(dá)系統(tǒng)界面 </b></p><p>　　在國(guó)際上，曠達(dá)系統(tǒng)已經(jīng)成功地應(yīng)用于500多個(gè)公路和鐵路規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目之中，重點(diǎn)項(xiàng)目如：美國(guó)德克薩斯州1600公里I69高速公路和鐵路、美國(guó)阿拉斯加Juneau Access 公路項(xiàng)目、美國(guó)加州1000公里高速鐵路網(wǎng)、澳大利

7、亞布里斯班至墨爾本1600公里高鐵、東西橫跨澳大利亞大陸的3370公里礦運(yùn)鐵路等。 </p><p>　　3、曠達(dá)路線方案決策系統(tǒng)在蒙內(nèi)鐵路項(xiàng)目中的應(yīng)用 </p><p>　?。?）、數(shù)字模型的選取 </p><p>　　由于項(xiàng)目所在區(qū)域處于非洲，沒(méi)有1：5萬(wàn)或者1：1萬(wàn)地形圖，本次地面數(shù)字模型的選取采用ASTER GDEM 的數(shù)據(jù)。ASTER的全球數(shù)字高程模型（A

8、STER GDEM）由日本METI和美國(guó)國(guó)家航空和航天局NASA開發(fā)。 采用ASTER星載地球觀測(cè)光學(xué)儀器收集的數(shù)據(jù)生成。ASTER GDEM覆蓋整個(gè)地球土地表面99%高分辨率。 ASTER GDEM自2011年10月v2發(fā)布以來(lái)，已廣泛應(yīng)用于許多用戶。 </p><p>　?。?）、限制條件的選取 </p><p>　　限制條件包括環(huán)境敏感區(qū)、城區(qū)、幾何設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)情況、工程費(fèi)用經(jīng)濟(jì)指

9、標(biāo)、構(gòu)筑物單價(jià)及路線與現(xiàn)行區(qū)域或線性構(gòu)筑物的跨越和凈空要求等。線性物和區(qū)域邊界線數(shù)據(jù)可以直接通過(guò)CAD或GIS數(shù)據(jù)導(dǎo)入曠達(dá)系統(tǒng)。也可以通過(guò)鼠標(biāo)在衛(wèi)星照片和航片上跟蹤生成。 </p><p>　　由于蒙內(nèi)鐵路穿越動(dòng)物保護(hù)區(qū)，不良地質(zhì)區(qū)域也比較多，途徑的城鎮(zhèn)路段密集。在優(yōu)化選線之前，我們基本把這些不可穿越的動(dòng)物保護(hù)區(qū)等全部導(dǎo)入曠達(dá)系統(tǒng)中。同時(shí)路線的等級(jí)參數(shù)，幾何標(biāo)準(zhǔn)等也已經(jīng)確定。 </p><p&

10、gt;<b>　　費(fèi)用參數(shù) </b></p><p><b>　　幾何設(shè)計(jì)參數(shù) </b></p><p>　　（3）、滿足條件的路線方案生產(chǎn) </p><p>　　曠達(dá)系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)成千上百萬(wàn)次的迭代優(yōu)化運(yùn)算后，提供了20條低費(fèi)用并滿足限制條件的優(yōu)化路線方案供用戶選擇。曠達(dá)優(yōu)化結(jié)果不是單獨(dú)一條路線方案，而是生成一系列的優(yōu)化路線

11、方案供用戶選擇，幫助用戶進(jìn)行多方案同深度定量分析和比選，平衡考慮環(huán)境影響和工程造價(jià)以及其他重點(diǎn)工程。 </p><p>　　（4）、路線的工程量及造價(jià)成果 </p><p>　　結(jié)合曠達(dá)提供的路線方案，我們可以實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)平縱橫動(dòng)態(tài)顯示，同時(shí)可以顯示路線全線及分段工程量及費(fèi)用以便進(jìn)行多方案分析比較。每條路線的匯總表上將顯示路線的工程量和造價(jià)，包括填挖土石方、借土、棄土及橋隧涵洞的數(shù)量和費(fèi)用。曠

12、達(dá)系統(tǒng)為每個(gè)方案提供了各種報(bào)表和方案圖等。 </p><p><b>　　路線查看 </b></p><p><b>　　路線對(duì)比及工程量 </b></p><p>　?。?）三維動(dòng)態(tài)漫游、路線備選方案瀏覽 </p><p>　　經(jīng)過(guò)比選，確定的路線方案直接疊加在三維地模及衛(wèi)片和航片上，進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)

13、漫游。在平面和縱斷面及橫斷面上顯示路線的填挖狀況，橋梁和隧道位置。 </p><p><b>　　三維動(dòng)態(tài)漫游 </b></p><p><b>　　4、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　曠達(dá)系統(tǒng)作為選線工程師的一個(gè)智能化輔助決策工具，在很短時(shí)間內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)大面積選線、多方案比選，為做到不遺漏最有價(jià)值的路線方案、提出合理