基于集对分析法的山区铁路环境选线线路方案优选研究

• 作 者: 周静
• 出 处: 西南交通大学
• 发表日期: 2020年04期
• 关键词: 山区铁路 环境选线 线路方案优选 指标筛选 集对分析法

铁路是基础设施、民生工程和综合交通运输系统的骨干,在国民经济发展中具有重要的地位和作用。由于铁路建设在施工期和运营期对沿线环境影响较大,线路设计阶段应充分考虑环境因素。线路方案不仅直接影响投资成本、建设工期和运营效益,还关系到铁路能否满足地方运输需求及对区域经济、社会发展的影响。在建设前期阶段,应对线路方案进行全面地分析研究,以确定最佳方案。此外,铁路线路方案优选是一个需要考虑众多指标因素、受外界因素影响、具有不确定性的复杂多目标决策过程,而传统的评价方法大都基于确定性分析,不考虑评价决策问题的不确定性。因此,针对山区铁路线路方案优选评价的不确定性特征,并考虑环境因素对方案进行优选评价具有重要意义。为此,本文构建基于集对分析法的山区铁路环境选线线路方案优选综合评价模型,并将该模型应用于工程实例。首先,通过全面分析铁路建设对沿线自然环境、生态环境和景观环境产生的影响,探讨与铁路建设相关的环境问题。研究铁路环境选线的内涵和特点,提炼总结山区铁路环境选线的一般原则和设计步骤。然后,研究指标体系构建的原则和方法,确定利用目标分解法及层次分析法的建模思路构建评价指标体系。在考虑线路方案自身的技术经济特点及社会效益影响的基础上,从环境保护和可持续发展的角度出发,初步建立较全面的线路方案优选评价指标体系。其次,探讨常用的指标筛选方法,通过分析粗糙集理论在属性约简中的优势,确定采用基于信息熵的属性约简算法对评价指标进行筛选,并提出采用权的最小平方法和模糊熵权法的主客观赋权法计算评价指标的权重。再次,通过比选常用的综合评价方法,研究集对分析法在线路优化设计中的适用性,构建基于集对分析法的山区铁路环境选线线路方案优选的综合评价模型。最后,采用基于集对分析法的综合评价模型对新建川藏铁路昌都至波密段线路走向方案进行优选评价,得到线路方案的优劣排序及最佳线路走向方案,验证评价模型的适用性。与其他综合评价方法相比,集对分析法可以对指标中的不确定因素进行深入地挖掘和分析。因此,基于集对分析法的综合评价模型使评价结果更加科学合理,并为其他基于环境选线的山区铁路线路方案优选决策问题提供一定的参考价值。