基于神经网络和灰色系统理论的新建铁路基本走向智能决策支持系统研究

策支持 系统的理论方法为基础 ， 综合运用灰 色系统和人工神经网络理论 ， 出了新建铁路基本走向综合 提
评价 智能 决策 支持 系统 （ ＬＤ Ｓ 的基本 结构 模 式 。针 对新 建铁路 基 本走 向 决策 的特 点 ， Ｒ ＩＳ） 对其 关键 技 术
进行 了 究分析 ， 研 选定了适合该 系统特点的相关方法。该 系统可以通过神经 网络的 自 学习功能， 已完 从
集、 处理、 提供人机交互系统 。它利用计算机运算速度
模块 、 评价指标值规 范化模 块、 色综合评价分析模 灰
块 、Ｐ网络学习及评 价模块 、 Ｂ 评价结果输 出及查询模
块等 组成 （ 图 １ 示 ） 如 所 。
快、 存储容量大的特点 ， 应用决策理论 、 人工智能 、 数据
库等技术 ， 根据决策者决策思维方式 ， 从系统分析角度 为决策者或决策分析人员创建一种决策分析环境 ， 以 支持决策者解决半结构和非结构化决策问题 。智能决 策支持 系统 （Ｄ Ｓ 指人 工智 能 和专 家 系统技 术 与 ＩＳ ） ＤＳ Ｓ 相结合所形成的系统。ＩＳ Ｄ Ｓ克服 了传统 Ｄ Ｓ Ｓ 存 在的用户接 Ｅ友好性较差 ， ｌ 以及知识获取 、 知识推理等
人机交互接 口
十
系统 总控模块
模块 模 管定Ｉｌ评 体值｝Ｉ习 块ｉｌ ｌｌ 理ＩＩ ＩＩ 系ｌ｛ 昃Ｉ ｌＩ范 Ｉ Ｉｌ值 ｝模 ｌ ｌ生化 及 Ｉ方规 模块 价 模块 ｌ 确成Ｉ 权案ｌ 块 ｆ ｉ
数 库管 ｌ 子系 理 据 统 ’ ’ 识 管 。 Ｊ知 库 ｌ 系 理 ｌ 子 统 ’ Ｊ综 子 析 ｌ 合分 统 策 系决
策支 持环境 。
经验 ， 可以实现问题 自动求解 ， 从而给决策者提供更为
丰富全面的决策信息。 该 系统 由智能 人机 接 口、 系统 总 控模块 、 价指 标 评 体系管理模块 、 评价指标权值确定模块、 评价方案生成
１ Ｒ ＩＳ ＬＤ Ｓ设计 思路及基本 结构
决策支持系统（ Ｓ ） Ｄ Ｓ 是以计算机为基础的信息收
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１ ２
铁
道 勘
察
２ ０ 年第 ４期 ０６
基 于神 经 网络 和灰 色 系统 理 论 的新 建铁 路 基 本 走 向智 能 决 策 支 持 系统 研 究
龙许友 魏庆朝 赵金 顺
（ 北京交通大学 ， 北京 １０ ４ ） ００ ４
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｎ ｅｌ ｅ ｃ ｃｓｏ ｕ ｐ ｒ ｙ ｔｍ ｆＮｅ ｙ Ｂｕ ｌ Ｒａｌ ｙ ｓ ａ ｃ ｎ Ｉ ｔｌ ｇ ｎ ｅ Ｄｅ ｉｉｎ Ｓ ｐ ｏ ｔＳ ｓｅ ｏ ｗｌ ｉｔ ｉ ｉ ｗａ
新建铁路基本走 向综 合评价智 能决策支持 系统 （ ＬＤ Ｓ 以 ＩＳ Ｒ ＩＳ ） Ｄ Ｓ理论 为基础 ， 应用灰 色关联度多层 次分析法作为综合 评价 的方法 ， 并建立 以 Ｂ Ｐ神经 网 络为基础 的自学习子系统 ， 通过获取相关专家知识和
综合运用灰色系统 （ ｓ 和人工神经网络 （ Ｎ ） Ｇ） Ａ Ｎ 等理 论， 提出了新建铁路基本走 向综合评价智能决策支持 系统 （ Ｌ Ｓ ） 可 以及时吸收评价者的经验 和智慧 ， ＲＩ Ｓ ， Ｄ 同时根据实际需要还可以在现有基础上不断扩展其功 能。旨在为决策者提供一个更接近于实际的智能化决
方 面的不 足 。
收稿 日期 ：０６—０ ２ ２０ ６— ６ 第一作者简介： 龙许友（ ９Ｏ ） 男 ， ０ 年毕 业于重 庆交通学院 土木 １８ 一 ， ２ ３ ０ 工程专业 ， 在读博士研究生。
Ｒ Ｉ Ｓ 智能综合评价决策系统具有很强的人机 ＬＤ Ｓ 相互交流功能 ， 通过系统总控模块将各子模块联系起 来， 各模块又具有相对独立的功能， 将得到的数据存储 在中心数 据 库 和知 识 库 中， 实现 各 种 信 息 的管理 、
成的评价项 目中获取经验、 知识 ， 在更大程度上克服一次评价的主观性 ， 综合评价更为准确、 使 可靠 ， 从
而 为决策者提 供 一个 强有 力的 支持 工具 。 关键 词 铁路 选 线 决策 支持 系统 多 目标 决 策 人 工神 经 网络 灰 色系统
本 文 以决策 支 持 系 统 （ Ｓ ） 理论 方 法 为基 础 ， ＤＳ 的
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基 于神经网络和灰色系统理论的新建铁路基本走向智能决策支持系统研究 ： 龙许友
魏庆朝
赵金顺
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用户
２ ２ 评 价 指 标 权 值 的 确 定 ．
各项指标在评价过程 中的作用和地位是不 同的， 而且各指标的重要程度也随着建设项 目的不 同而有所 不同。指标权重的确定合理 与否 ， 对综合评价结果 和
图 １ Ｒ Ｉ Ｓ基本结构框架 ＬＤＳ
评价质量将产生决定性 的影响 ， 这要求 系统 能提供一 个有 效 的赋权 子 系统 。 根据计算权数时原始数据 的来源不 同， 系数 的 权
Ｆｕ ｄａ ｎ ａ ｅ ｄ Ｂａ ｅ ｎ ＮＮ ｎ ｅ ｒ ｎ ｍｅ ｔ ｌＴｒ ｎ ｓ ｄ ｏ ａ ｄ ＧＳ Ｔｈ ｏ ｙ
Ｌ ｎ ｕｏ Ｗｅ Ｑｎｃａ Ｚ ａ ｎｈ ｎ ｏ ｇ ｙｕ Ｘ ｉ ｉ ｈ ｏ ｈｏ ｉｓｕ ｇ Ｊ
摘 要 新 建铁路 基本 走 向的 确定 涉及 面广 、 响 因素 众 多 ， 影 是一 项复 杂的 综合性 工 ， 其基本工作流程
如 图 ２所 示 。
系统可以对某一类项 目（ 价指标体 系一致 ） 评 的 有效决策信 息进 行收集并存人知识 库。当这些信息 （ 或根据已有决策信息 直接输人 知识 库 ） 达到一定量
时， 可通 过 Ｂ Ｐ网络 的 自学 习 完 成 对 Ｂ Ｐ网络 的训 练 。