劉文鋒 李 杰

瓦房店市規(guī)劃設(shè)計(jì)院

道路設(shè)計(jì)中的選線優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

劉文鋒 李 杰

瓦房店市規(guī)劃設(shè)計(jì)院

文章首先對(duì)道路設(shè)計(jì)中線路選擇的原則進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)道路選線的基本步驟和方法進(jìn)行了探討，同時(shí)對(duì)道路選線的優(yōu)化模型進(jìn)行了介紹，希望能夠?yàn)榻窈蟮缆吩O(shè)計(jì)中的選線優(yōu)化設(shè)計(jì)工作提供幫助。

道路選線，GIS 技術(shù)，優(yōu)化模型

引言

在我國(guó)的道路建設(shè)和勘察過(guò)程中，道路選線是非常重要的一個(gè)工作部分，他需要對(duì)道路的性質(zhì)、道路的用途以及控制點(diǎn)、道路地形情況、環(huán)境特點(diǎn)、地質(zhì)特點(diǎn)等多種因素進(jìn)行全面綜合的分析和考量，然后再根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)道路的線路進(jìn)行合理的選擇。合理的選線設(shè)計(jì)能夠大大的提升道路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性，發(fā)揮道路網(wǎng)絡(luò)的作用。所以說(shuō)，加強(qiáng)對(duì)道路設(shè)計(jì)中選線設(shè)計(jì)的研究和優(yōu)化，對(duì)于我國(guó)的道路建設(shè)和社會(huì)的發(fā)展有著非常重要的意義。

1 道路選線的基本原則

在進(jìn)行道路選線設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一方面要嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，另一方面要充分的結(jié)合道路的實(shí)際情況，包括自然條件、交通條件等因素，進(jìn)行合理的選擇。因此，在實(shí)際的選線設(shè)計(jì)中要遵循下面幾個(gè)原則： 1) 結(jié)合地勢(shì)地形特點(diǎn)進(jìn)行選線設(shè)計(jì)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，首先要對(duì)道路的各方面因素進(jìn)行綜合的考量，盡可能的避開(kāi)地勢(shì)情況比較惡劣的區(qū)域，例如沙漠、軟土、沼澤等區(qū)域。同時(shí)，在進(jìn)行選線設(shè)計(jì)的過(guò)程中還要對(duì)周邊的地理環(huán)境以及人文環(huán)境進(jìn)行妥善的保護(hù); 2) 遵循平衡性的原則，在選線設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要對(duì)道路附近涉及到的山、水、田、林、路進(jìn)行全面的分析，盡可能的避免大量占用耕田，維持道路線性的平衡性; 3) 遵循運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)與工程經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的原則，既要保障道路建設(shè)的質(zhì)量，也要注重對(duì)工程建設(shè)成本的控制; 4) 在實(shí)際的選線設(shè)計(jì)過(guò)程中，要最大程度的對(duì)工程量進(jìn)行精簡(jiǎn)，保障行車的安全性以及駕駛的舒適性，同時(shí)要采取合理的建設(shè)技術(shù)來(lái)提升道路的穩(wěn)定性和壽命。

2 道路選線過(guò)程中主要涉及到的步驟和方法

第一步，要對(duì)道路進(jìn)行選址，也就是說(shuō)依據(jù)規(guī)劃的路線，對(duì)道路建設(shè)工程進(jìn)行整體上的布局。簡(jiǎn)單的來(lái)講就是要明確道路建設(shè)的起點(diǎn)和終點(diǎn)，并且在整個(gè)道路的走向上進(jìn)行關(guān)鍵控制點(diǎn)的設(shè)置。第二步，要對(duì)道路的線帶進(jìn)行確定。最后一步，要對(duì)已經(jīng)完成的路線確定工作進(jìn)行加密處理，同時(shí)要在對(duì)各方面因素的綜合考量之后，對(duì)道路的縱、平、橫進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)有利的地帶進(jìn)行全面的勘定，在此基礎(chǔ)上對(duì)道路的各個(gè)分段進(jìn)行布局處理，從而形成道路定線。

3 利用GIS 技術(shù)來(lái)對(duì)道路選線設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化

GIS技術(shù)，也被稱為地理信息系統(tǒng)技術(shù)，這一技術(shù)具備非常強(qiáng)大的空間地理數(shù)據(jù)搜集和分析的能力，因此近些年被廣泛的應(yīng)用到了道路的選線設(shè)計(jì)工作之中。大量的實(shí)踐證明，將GIS技術(shù)有效的應(yīng)用到道路選線設(shè)計(jì)之中，不但能夠提升選線設(shè)計(jì)的質(zhì)量和工作效率，還能夠發(fā)揮非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)GIS技術(shù)的應(yīng)用，還能夠推動(dòng)道路設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。通常來(lái)說(shuō)，在道路選線中對(duì)GIS技術(shù)的應(yīng)用主要通過(guò)對(duì)優(yōu)化模型的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要涉及到兩種優(yōu)化模型的應(yīng)用：

1) 單因素選線分析模型。在對(duì)這種模型應(yīng)用的過(guò)程中，為了避免道路建設(shè)工程遭到自然條件以及人為因素的影響，必須在選線工作開(kāi)展之前對(duì)道路相關(guān)的地形圖、地質(zhì)圖等資料進(jìn)行數(shù)字化處理。然后，在通過(guò)對(duì)GIS技術(shù)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)中各種因素之間的關(guān)系進(jìn)行模型構(gòu)建，從而來(lái)幫助升級(jí)人員進(jìn)行更加合理和準(zhǔn)確的選線設(shè)計(jì)。

2) 多因素選線分析模型。在對(duì)這一模型進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，不但需要通過(guò)對(duì)GIS技術(shù)的應(yīng)用來(lái)對(duì)道路選線方案中的多方面因素進(jìn)行分析，還要利用這一技術(shù)來(lái)進(jìn)行多緩沖區(qū)模型的構(gòu)建。第一步，對(duì)道路選線中的多種影響因素進(jìn)行疊加，然后在對(duì)緩沖區(qū)模型進(jìn)行構(gòu)建和分析。第二步，將單因素選線分析模型以及多因素選線分析模型結(jié)合起來(lái)進(jìn)行疊加計(jì)算，目的是找出影響道路選線各方面因素的詳細(xì)信息，為最合理的選線方案制定提供參考。最后，要統(tǒng)一對(duì)道路設(shè)計(jì)中的坡點(diǎn)位置以及交點(diǎn)部分進(jìn)行坡度大小的確定，同時(shí)要對(duì)道路緩和曲 線的最小半徑進(jìn)行計(jì)算，來(lái)明確公路的填挖方向，為選線進(jìn)行綜合分析提供良好借鑒。

由此可以看出，高水平的道路選線工作離不開(kāi)有效的優(yōu)化模型的利用，而優(yōu)化模型的建立必須要依靠GIS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。GIS技術(shù)具有非常強(qiáng)大的特征數(shù)據(jù)的分析功能，能夠?qū)τ绊懙缆愤x線的各方面因素的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和修改，從而為高水平的道路選線工作奠定基礎(chǔ)。另外， GIS 技術(shù)還可以統(tǒng)計(jì)分析可能對(duì)道路選線產(chǎn)生 影響的因素，通過(guò)得到一系列與選線分析相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為促進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸提供條件。同時(shí)，地理信息系統(tǒng)能夠靈活的對(duì)影響因素的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和輸出，所以，其還可以根據(jù)各因素， 描繪出道路影響因素屬性表、道路斷面圖等等，為確定最佳道路 選線方案提供數(shù)據(jù)前提。

4 結(jié)語(yǔ)

道路選線工作是道路建設(shè)過(guò)程中必不可少的一項(xiàng)工作，選線的質(zhì)量和水平對(duì)于道路網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以及道路的功能性有著直接的影響。正如文章中所敘述的，道路選線方案的確定不僅需要考慮自然條件，還需要將諸多社會(huì)因素進(jìn)行分析，只有研究最佳的優(yōu)化模型，綜合分析考慮與道路選線方案相關(guān)的多種因素，并對(duì)其進(jìn)行妥善處理，才能使其發(fā)揮最佳效用。因此，想要提升道路選線設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平，就必須要加強(qiáng)對(duì)選線設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化，加強(qiáng)對(duì)GIS技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)優(yōu)化模型的有效應(yīng)用，來(lái)對(duì)各方面影響因素進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和計(jì)算，從而為合理的選線工作提供參考。

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