铁路线路纵断面计算机辅助设计及优化方法

浅谈铁路站场线路纵断面调整施工方案

浅谈铁路站场线路纵断面调整施工方案摘要：随着现代经济的发展，铁路建设规模持续扩大，所产生的经济效益非常高。

铁路站场线路施工已经成为铁路改造建设的重点。

此次研究主要是探讨分析铁路站场线路纵断面调整施工方案，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：铁路站场；线路纵断面；施工方案我国铁路交通属于重要交通方式，然而由于多数铁路的修建时间长，设计标准比较低，所采用的技术工艺落后，铁路受到长时间超负荷运输，设备能力饱和，现有铁路无法满足经济发展要求，对地区经济发展影响比较大，所以必须增设二线才可以满足运输要求。

当前铁路二线改造的重点为现有站场改造，站场改造也属于铁路设备升级、节能增效、提升运能的重要方式。

现有铁路线路受到地理条件、设计方案、纵断面坡度等因素影响，因此必须进行优化改造。

既有铁路站场改造已经成为既有站改造的难点，通过改造措施能够提升线路运输效率，全面发挥出运能。

此次研究结合实际改造案例，分析纵断面调整施工方案。

1、设计方案1.1线路纵断面坡度设计要点限制坡度是对单机牵引重量起到限制作用的坡度，是设计线路纵断面的技术标准。

设计线限制坡度必须按照铁路地形条件等级运输要求确定，同时要考虑邻近铁路的牵引质量协调度。

对于平原地区来说，限制坡度指对工程影响较小，然而铁路跨过立交道路时，桥下必须确保充足净空间，使桥梁抬高。

如果限制坡度比较大，则需要缩短桥梁两端引线，相应减少填方量。

对于丘陵地区，限制坡度比较大，线路高程升降比较快，可以有效适应地形起伏变化，填挖方量比较少，还能够降低桥梁高度，缩短铁路隧道长度，进一步降低工程造价。

在山区选线时，线路坡度应力应当与线路走向自然坡度吻合。

如果由于各类条件所致线路纵坡和自然坡度差异比较大，都会产生较高阻力，此时需要选择机车进行克服。

第二，紧坡地段线路纵断面设计要点：紧迫地段需要使用最大坡度定线，确保高度不会影响线路。

如果线路遇到高层障碍，为了确保其到达设计高度，必须联合定线进行展现。

浅谈铁路局部纵断面的优化设计

浅谈铁路局部纵断面的优化设计摘要：随着经济形势日趋变好，各地区积极兴建各类型开发区以促进经济发展。

铁路作为货物物流的重要通道，是开发区重要的组成部分，与其紧密相连，越来越受到政府、企业的重视。

而铁路平、纵断面设计是铁路勘察设计中决定全局的重要工作，不仅要综合考虑各种政治、经济与自然条件，还要妥善处理好各方面的关系，做到所选线路在技术上可行，经济上合理，环境景观协调。

本文主要以乌兰浩特经济技术开发区铁路的具体工程实例，对铁路设计过程中局部线路平面、纵断面调整进行简要的介绍和分析。

关键词：工业园区；铁路线路；纵断面；影响因素1.项目概况乌兰浩特经济技术开发区（以下简称开发区）位于乌兰浩特市区东侧，距离市区约35km，规划总占地面积670.8平方公里，是集化工（煤化工、精细化工）、电力、建材、金属冶炼、农畜产品加工、机械制造等六大产业大型的综合性的经济技术开发区及兴安盟发展煤化工工业的重要基地。

乌兰浩特经济技术开发区铁路（以下简称开发区铁路）在白阿线上葛根庙站白城端接轨，自接轨点引出后，以半径为600m的曲线左转，向东北上跨团结渠、下穿G302国道、下穿乌白高速公路，再绕避吉蒙边界后，经白音花林场林地，进入开发区，全长20.76km。

本项目沿途穿越了沿线穿越了冲积平原区、剥蚀浅丘区等地貌单元。

地形平坦开阔，海拔高程224～227m，地形起伏较缓，相对高差＜60m，该区多为农田、灌木，局部为草场。

2.方案研究铁路选线因城市布置、资源分布、工农业布局、保护区、文物古迹和自然条件等情况不同而不同。

本项目为开发区配套工程，线路走向要符合乌兰浩特市城区规划、开发区规划。

结合开发区附近铁路路网情况及铁路发展规划，确定开发区铁路从白阿线上葛根庙站接轨。

葛根庙站至开发区间有主要控制因素有东北地区最大的喇嘛庙葛根庙，灌溉渠团结渠、G302国道、乌白高速公路、白音花林场、吉林省与内蒙古自治区省界等。

综合考虑各项因素后，确定线路的概略走向和纵断面，再根据各工点设计需求进行局部调整。

铁路线路的计算机辅助设计

，钏分笑ｊＵ２２６：ｌ．上献仔：Ａ｝
Ｃｏｐｕｅｉｄｄｓｇｆａｌａｉｅｍｔｒａｄｅｅｉｎｏｉｙｌｎｒｗ
。Ｇｎ、、Ｂｉ￣．ＡＮＷｅｏｇＧｉｎ：．ｄ
作者简介：王冰，助理工程师；王卫东，副教授。
“ ｏｔｘＣｏｉｇＬｏａｉｎａｕ＝”ＷＥＢ—ＮＦ／ｃｎｅｔｎｆｃｔｏ ”ｖｌｅ／Ｉｂａ．ｍｌ／ｅｎｓｘ ”＞＜ｐｕ－ｎ／ｌｇｉ＞
技术进行融合到各层中去，为建立轻量级的集成化平台提供易操作、易使用、松散耦合和屏蔽低层技术细节的基础层次结构，同时对使用的相关方法和
２ＣｉｉＡｒｈｔｃｕａｎｉｅｒｇＣｌｇ，ｅｔｌｏｔｎｖｒｉ，ａｇｈ４０７，ｈｎ）．ｖｌｃｉｔｒｌｇｎｅｉｏｌｅＣｎｒｕｈＵｉｅｓｔＣｈｓａ１０５ＣｉａｅＥｎｅａＳｙｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｐｌｇｔｅｇｎｒｌｔｏｆａｌｙｌｅｄｓｇ，ｔｓａｃｍｐｉｈｄｔｅｄｓｆｒｃｉａｄｕｌ－ｉｅｐｉｅｅａｈｄｏｒｉｎｈｍｅｗａｎｅｉｉｗａｃｏｌｅｅｉｏａｐａｔｌｏｂｅｌｓｉｎｓｈｎｇｃｎ
，
（．ｒｇｅａｍｎ，ｉｈｕｖｒｎｅｉｓｔｔｏＣｍａａｌａ，ｅｉｇ１２０，ｈａ１ｉｅｐｒｅｔＦｆｒｅｄｓｎｎｔｕｆｈｉｙＢｒ０６０Ｃｉ；ＢｄＤｔｔＳａＤｇＩｉｅＲｗｎｎ

既有铁路纵断面优化设计拟合方法研究

ｖ
：
２二 ± ±：＝！｛
ＳＳ
程约束点，以无约束最优初始点和最优坡度为中值，对
称平移或旋转坡度线，直到达到要求为止。
２２限坡约束．
ｉｉ ≤
式中：
Ｎ点号（０米整倍数）一５；相邻点的里程差。判断如果１．２
１５设计坡度的计算．，：二星！
，＋１
Ｌ６ｉＬ６ｉ＞＝￣０ｉ＜０ｉ－０一０＝半ｘ
式中：圆曲线长；实际坡度；限制坡度。卜ｉ一ｔ
３计算结果
３１结果比较．
（）１如果Ｉ＞１％，：０Ｈ．１１％）Ｌｏ３ｏ则Ｈ＝０一３ｏ × ｌ（
＝，艺２ △ ＝ ◇一＝）
∑Ｏ厶Ｄ）・一．
式中：一拟合坡度线的斜率；ｏ起点里程：，Ｋ． — Ｋ一
各测点的里程； —参照点标高； —各测点的标高。／－／，
对式导并ｏ霉，ｍ上求，ｄ即Ａｉ使＝ｎ＝
计就是从众多的设计方案中确定一组最佳的变坡点位置和设计高程，并在满足《铁路线路设计规范》及其它技术经济要求的
前提下，线路纵断面设计最优化。使
关键词：铁路纵断面；拟合；方法研究
优化是决策的一种手段，为决策提供一个可行的技术依据。路选线领域知识作为一个异构知识体系，铁影响方案评选的因素非常复杂，有定量指标，有既又定性描述，既有客观条件，也有主观偏好，而且各个因素相互关联。因此，的优化应该在外决策准则上考广义虑构成一个满足设计者要求的综合表达，这些彼此间或关联或独立的方面又如何用一定的特征指标来描

铁路线路纵断面计算机辅助设计及优化方法的研究与运用

Ｉ关键词：线路；纵断面：自动分坡；化设计优
匕来，随着计算机应用技术的不年
．
对纵断面地面线进行规则化处理，使之成为既能反映地面起伏状况，又具有一定规律可寻的光滑曲线，再运用均差原理选择变坡点，才能实现线路纵断面自动分坡的目标。
下去曲线越来越光滑（卜Ｃ，但围）
Ｌ断发展，路线路勘测设计行业ｒ铁
与地面线偏离也越来越远（１ｄ；图一）相反，果处理次数 Ⅳ一定，变平滑半如改
径Ｒ，所得结果也差异较大。因此，选
ＣＤ技术也得到了广泛运用，Ａ推出了一系列方便适用的勘测设计单项及一体化软件。本文结合铁路线路纵断面设计工作实践及对该领域计算机辅助设计的研究，提出一套纵断面自分坡及优化设动计的处理方法，用该理论研发的《路运铁线路纵断面计算机辅助设计系统被列入呼和浩特铁路局２∞年科研开发项目。０
量循环控制，以划分坡段的平均长度
及设计人指定的小于《规范规定最短
坡段的个数作边界条件来处理。Ｉ２确定线路初始纵断面．经过上述处理形成的地面模型，
是一条分段光滑且近似抛物线的平滑
节。人工设计纵断面不仅工作量大，设
式中：
∑（—１Ｒ）１，／
、
，
Ｒ—— 平滑半径．ｍ；

铁路选线平面纵断面技术介绍

THANKS
感谢观看
利用地形图进行初步分析，并结合实地勘察，了解地形、地质和水文条件。
坡度设计
根据地形条件和列车运行要求，合理设计线路的坡度和高度。
桥涵和隧道位置选择
根据地质勘察结果，合理选择桥涵和隧道的位置，确案比选
针对不同的地形和地质条件，制定多个选线方案，并进行比选。
充分考虑线路经过地区的地形、地貌、地质、地震等条件，合理选择线路路径，确保线路安全。
平面选线的关键技术
地形图测量
利用地形图测量技术获取线路经过地区的地形、地貌、地物等信息，为选线提
供基础数据。
数字铁路技术
利用数字铁路技术进行三维建模和仿真模拟，评估不同选线方案的优劣。
卫星遥感技术
利用卫星遥感技术获取更高精度的地形、地质等信息，辅助选线决策。
运输需求
根据客货运需求和市场分析，选择能够满足运输需求的线路走向。
选线的步骤和流程
初选方案
根据项目需求和限制条件，提出多个可能的线路走向方案。
方案比较
对初选方案进行比较分析，评估各方案的优缺点。
确定推荐方案
根据比较结果，确定一个或多个推荐线路走向方案。
深化设计
对推荐方案进行深化设计，完善线路走向、车站设置等具体设计。
精细化
铁路选线将更加注重细节和精细化设计，以满足不同地形、地质和气候条件下的线路要求，提高线路的安全性和稳定性。
未来铁路选线面临的挑战和机遇
挑战
随着地形、地质和气候条件的复杂化，铁路选线面临越来越多的挑战，如线路穿越高山、峡谷、河流等复杂地形，需要克服众多技术和环境难题。
机遇
随着一带一路倡议的推进和国际合作的加强，铁路选线将迎来更多的机遇，为跨国铁路建设和互联互通提供技术支持和服务。同时，随着城市化和人口迁移的加速，铁路选线也将更加注重城市交通和区域协调发展，为城市规划和区域经济发展提供重要支撑。

浅谈普速铁路线路的纵断面设计

梁两端引线缩短，填方数量减少。
（２）越岭地段，若限制坡度大于平均自然纵坡１ ‰ ～３％。
时，就可避免额外的展长线路。线路翻越高大的分水岭时，
采用不同的限制坡度，可能改变越岭垭口，从而影响线新建普速铁路；线路纵断面；设计要点【中图分类号】Ｕ２１２．３４
普通速度的铁路简称普速铁路（普铁）或普通铁路，在当代中国铁路的技术环境里是设计时速不超过１６０ｋｍ的
１．３均衡坡
（２）丘陵地区采用较大的限制坡度，可使线路高程升降较快，能更好地适应地形起伏，从而避免较大的填挖方，减少桥梁高度，缩短隧道长度，使工程量减少，工程造价降低。（３）在山区选线时，线路的坡度应力求和线路走向的自然纵坡相吻合。若综合各种条件和因素定出的铁路线路纵坡与自然坡度吻合仍相差较大时，其最后无法避免的阻力，可以选用适当的机车予以克服。这样，一方面顺从自然定
，３Ｏ．０
３０．０
平原６．Ｏ
６．０
丘陵１５．０
９．Ｏ
，２５．０
１８．０
（１）平原地区，限制坡度值对工程数量一般影响不大。但在铁路跨过需要立交的道路与通航河流时，因桥下要保证必要的净空而使桥梁抬高，若采用较大的限制坡度，可使桥

铁路线路的平面和纵断面

应按规定限速通过地段的始点，背面表示列车到达限速通过地段的终点
设在需要限速通过的桥梁两端，上部表示客车限制速度，下部表示货车限制速度。
线路标志的设计既要说明问题，也要一目了然，便于记忆。通常都采用白底，少数为黄底、蓝底加黑字或黑色图案
F 0
F m v2
直线
缓和曲线
F m v2 R
圆曲线
ρ=∞ ρ=R
为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）
而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
2）缓和曲线的特点
F 0
直线
v2 F m
缓和曲线
v2 F m
R
ρ=∞ ρ=R
① 缓和曲线半径从∞→R（或 R →∞ ）； ② 运行中列车的离心力逐渐↑（或↓）； ③ 缓和曲线轨距加宽逐渐↑（或↓）； ④ 缓和曲线外轨超高逐渐↑（或↓）。
方案研究。初测和初步设计
（2）基本建设定测，技术设计，施工图设计，工程施工，验收投产
（3）投资效果反馈铁路运行若干年后，由建设单位会同有关部门，对工程质量、技术指标和经济效益考察验证。
（1）铁路等级
铁路等级是铁路的基本标准，设计铁路时，首要任务就是确定铁路等级
我国铁路的等级分为三级，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ表示
人们列车即将到达
设在站内接触网边界。电力机车通过接触网获得电
动力，一旦脱离接触网将寸步难行。接触网终点标就是提醒电力机车司机不要超越接触网有效区间
设在施工线路及其邻线距施工地点两端 500~1000m处。司机见此标志须提高警惕，长声
鸣笛，提醒施工人员撤离到安全地点。
设在需要减速地点的两端各20m处。正面表示列车

基于遗传算法与动态规划法混合算法的铁路纵断面优化设计

基于遗传算法与动态规划法混合算法的铁路纵断面优化设计基于遗传算法与动态规划法混合算法的铁路纵断面优化设计摘要：本文提出了一种基于遗传算法与动态规划法混合算法的铁路纵断面优化设计方法。

通过将遗传算法与动态规划法相结合，能够充分利用两种算法的优点，有效解决铁路纵断面优化设计中的问题。

本文首先对铁路纵断面优化设计的背景进行了介绍，并对遗传算法和动态规划法的原理进行了详细说明。

然后，结合实际案例，提出了基于遗传算法与动态规划法混合算法的铁路纵断面优化设计方法，并给出了具体的实施步骤和算法流程。

最后，通过对比实际案例的优化结果与传统设计结果，证明了该混合算法在铁路纵断面优化设计中的有效性和可行性。

关键词：铁路纵断面优化设计，遗传算法，动态规划法，混合算法，实施步骤1. 引言铁路纵断面的优化设计是铁路工程中的重要环节。

合理的纵断面设计不仅能够提高铁路线路的运行效率和安全性，还能够减少工程投资和维护成本。

然而，由于铁路纵断面设计具有复杂性和多目标性，传统设计方法往往难以得到最优解。

因此，采用优化算法对铁路纵断面进行设计是一种有效的方法。

2. 相关工作2.1 遗传算法遗传算法是一种基于生物进化理论的搜索和优化算法，具有全局寻优能力和强鲁棒性。

其基本思想是通过对个体基因型的变异和交叉，不断优化适应度函数，达到求解最优解的目的。

2.2 动态规划法动态规划法是一种用于解决具有最优子结构性质的问题的数学方法。

它通过将原问题分解为若干个子问题，并逐个求解子问题的最优解，最终得到原问题的最优解。

3. 方法介绍3.1 遗传算法与动态规划法的结合遗传算法与动态规划法在求解问题时，有着不同的优势和局限性。

遗传算法能够全局搜索解空间，但对于连续型问题收敛速度较慢。

而动态规划法能够快速求解某些问题的最优解，但对于问题规模较大时求解困难。

因此，将两者相结合，能够充分利用两种算法的优点，提高求解效率和精度。

3.2 基于遗传算法与动态规划法的混合算法基于遗传算法与动态规划法的混合算法的主要步骤如下：（1）初始化种群：通过遗传算法的初始化方法随机生成初始种群。

路线纵断面设计软件分析论文

路线纵断面设计软件分析论文随着城市化的不断推进，城市道路交通网络的建设越发重要，而道路的设计是道路建设的关键环节之一。

路线纵断面设计是道路设计的重要部分之一，是为了使道路在多个方面达到运行标准而进行的设计。

路线纵断面设计软件的出现，为设计师提供了高效且可靠的设计工具，方便了道路设计的全过程。

本文将对路线纵断面设计软件进行分析论文，为读者提供更多关于该软件的信息。

首先，分析论文将介绍路线纵断面设计软件的基本概念。

路线纵断面设计软件是一种计算机辅助设计软件，可以用于道路设计中的路线选择和纵断面设计等方面。

该软件能够从道路建设的角度出发，根据设定的参数和条件，自动计算并生成道路的纵断面、横断面等设计信息，真正实现了道路建设的数字化和自动化。

由于该软件具有高效、快速、准确的特点，因此受到了广泛的应用。

其次，分析论文将介绍该软件的主要功能。

路线纵断面设计软件主要分为设计参数输入、地形等高线自动提取、剖面分析和结果输出四个模块。

其中，设计参数输入模块用于输入设计参数，通过该模块可以输入道路线路长度、坡度、弯道半径等多项设计参数。

地形等高线自动提取模块主要用于将地形数据自动提取出来，以便软件进行剖面分析和结果输出。

剖面分析模块是路线纵断面设计软件的核心部分，可以通过该模块对输入的道路参数和地形数据进行分析和计算，得到道路的剖面设计结果。

结果输出模块主要用于将计算结果输出成为比较直观的图形和文字结果。

再次，分析论文将介绍该软件的优点。

路线纵断面设计软件具有很多优点，简化了道路设计工作流程，提高了设计工作效率。

相对于传统的手工设计方法，路线纵断面设计软件可以大大降低设计的时间和成本，同时提升了设计的准确性和可靠性。

软件的设计自动化和数字化特点，避免了手工设计的人为误差和漏洞，单独的设计和绘图工作也得到了有效的整合。

此外，该软件的运用可以通过高精度的计算结果，避免了设计时缺失的必要设计细节问题，从而大大提高了道路建设的质量和安全性。

既有铁路纵断面改建设计辅助CAD系统研究

・
１３６・
信息产业
既有铁路纵断面改建设计辅助ＣＡＤ系统研究
武伟刚贺英（新疆铁道职业技术学院轨道交通系，新疆哈密８３９０００）
摘
要：既有线纵断面辅助ＣＡＤ系统利用ＶＢＡ程序语言来开发基于ＥＸＣＥＬ数据源的辅助ＣＡＤ系统，可直接利用外业勘察数据优
一一一
．．．．
ＤｉｍｏｂｊＢｌｋＤｅｆＡｓＡｃａｄＢｌｏｃｋＳｅｔｏｂｊＢｌｋＤｅｆ＝ＴｈｉｓＤｒａｗｉｎｇ．Ｂｌｏｅｋｓ．Ａｄｄ（ｐｔＢａｓｅ， “ 涵洞 ” ）
化生成线路放大纵断面，也可采用人工设计数据生成，达到了操作简单、结果可靠的效果。
关键词：既有线；纵断面；辅助ＣＡＤ系统；ＶＢＡ
１概述
１．１既有线改建ＣＡＤ系统的应用现状分析。既有线ＣＡＤ辅助设计还处于起步阶段ＩＩ］。目前国内还没有一套比较完整使用的既有线ＣＡＤ辅助十系统，而已开发的大多数既有线ＣＡＤ辅助系统只能提供平面或纵断面的单独模块。随着铁路运量的逐年增加，既有线改建任务日益繁重，开发完整实用的既有线ＣＡＤ辅助没计系统是非常必要的目。１－２基于ＡｕｔｏＣＡＤ的ＶＢＡ作为开发平台的优点。ＶＢＡ为用户提供类似ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ语言所拥有的功能日，ＶＢＡ作为一个集成开发环境，提供了高质量的用户化编程能力，能够使ＡｕｔｏＣＡＤ数据与其它的ＶＢＡ应用程序，实现直接共享和无缝链接，交换数据非常方便，本系统就是ＡｕｔｏＣ３本文主要研究问题。采用ＶＢＡ应用程序开发基于ＥＸＣＥＬ数据源的既有线纵断面改建设计辅助ＣＡＤ系统。要求该系统可根据优化设计结果的文档自动快速生成ＣＡＤ图形；当发现局部优化结果不满意后，可以进行手动修改并将修改后的数据返回到设计文档中，实现设计方案修正的人机交互功能。．２菜单定制本ＣＡＤ辅助设计系统的操作是基于ＡｕｔｏＣＡＤ２００４上的操作，使用菜单驱动的方式来引导操作者完成需要的相应编辑、修改功能。所以我们首先需要定制用户菜单目。图３根据既有线纵断面改建没计的实际需要，在该系统中可定制出用高程数据标注会随着移轴而变化，此时需户需要的菜单。在任何的文本编辑环境当中，只要在原有的ＡｕｔｏＣＡＤ自动绘图。当移动坐标轴后，．２．２插入个体工程符２００４菜单主体框架基础上，将其ＰＯＰ下拉菜单中的内容置换成既要根据变化后的高程数据来标注坐标轴的纵轴。３号。铁路选线设计是全局性的工作，相关的桥梁、隧道、涵洞等建筑结构有线纵断面十的相应程序代码，具体的操作格式为：物都是在线路给出了具体地位置后，才能进行施工修建，当设计轨面线ＩＤ标识符【菜单项名称】菜单功能命令（宏）宏的详细路径符合没计所有的约束限制的要求后，可以用编制程序代码，直接读取数编辑ＡｕｔｏＣＡＤ２００４菜单并修改完成后，保存文件为．ＭＮＵ。当据资料文件的相应信息，如图算例所示，自动地插入符号，如图３所示。在ＡｕｔｏＣＡＤ２００４中命令栏输入ＭＥＮＵ命令，选择．ＭＮＵ文件或者直涵洞块的定义及绘制的部分程序源代码：接拖动．ＭＮＵ文件到打开的ＡｕｔｏＣＡＤ２００４界面当中进行加载已自

基于二分迭代法的铁路线路纵断面优化算法研究

基于二分迭代法的铁路线路纵断面优化算法研究马占川（中国铁路昆明局集团有限公司昆明工务机械车监造项目部，云南昆明650215）摘要：为提高铁路线路纵断面优化自动化水平，加强变坡点的寻找精度，减少人工调节工作量，基于二分迭代法设计了1种自动化程度和精度更高的纵断面优化算法，该算法采用最大矢距值二分查找方式，精确定位变坡点位置，并对查找过程进行有效的阈值控制。

为实现该优化算法开发了1套高程自动优化软件，进一步采用试验数据对比分析验证该算法的实用性，与传统算法相比，提高了自动化程度，且计算结果精度满足精捣作业需求。

关键词：铁路线路；纵断面；优化算法；变坡点；二分迭代法中图分类号：U216.9 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2024）02-0075-05 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.08.09.0010 引言铁路线路变形包括平面曲线变形和纵断面曲线变形2种。

当前，针对平面曲线变形优化和整正的技术已经比较成熟，但我国在铁路大修纵断面优化研究方面起步较晚，尤其在既有线路的大修与维护过程中联合捣固车的应用还处在起步阶段［1-2］。

随着我国铁路里程的快速增长，既有线路大修的任务日益繁重，线路纵断面优化深入研究具有重要的现实意义。

铁路线路纵断面走向是根据变坡点决定的，而变坡点里程和高程又是确定变坡点空间位置的依据，因此在纵断面优化中实质上是寻找空间中的1组变坡点位置最优的点的集合。

国内外对铁路线路纵断面优化设计研究主要采用解析法、枚举法、降纬法、三次样条法、最小二乘法、增广函数法和遗传算法等［3-5］。

这些算法对于纵断面平顺性计算起到了一定作用，但变坡点位置确定精度上无法达到作业要求，特别是国内在进行铁路线路纵断面优化时是依赖于人工拉坡，拉坡精度取决于操作人员的经验，其精度难以得到保证［6］。

为了提高寻找变坡点自动化水平及精度，需要将算法进行改进，且需满足铁路线路的约束条件建立数学模型，为此设计了基于二分迭代法的高程优化算法进行计算和试验研究。

4铁路线路纵断面

2．所需数据的调整：由于此图从右开始向左绘制，数据的方向需要在图中向左，所以必须将数据颠倒。
3．抬降量分列：在图中抬降量各有一行，而表格中只有一列，必须将抬降量分开。在表格中用判断语句可将其分开。
4.CAD中数据的调整
粘贴到图中的数据是一个整体，可以通过调整其列间距（10），角度（90），字高（2.5），宽度（10），对齐方式（中下）既可以准确地放入数据。
图中0.838为：设计钢轨高度+垫板厚度+轨枕高度值+道床厚度
外包线是以宁抬勿降的原则来选择既有和设计轨面标高而计算。
设计轨面高程是在给定一个设计坡度后而得到的计算值。注意设计起点不变，即起点的设计轨面高等于既有轨面高。图中1877.76也是既有轨面高。设计坡度时注意上面所提到的设计要求。
1 .选定初始点（按实测轨面标高）定分割区间（D=0.2）[ H a , H b]

H a H i 0.05 Hb Hi 0.50
② 建立（0.618）法单谷函数曲线（四个点):
Sa
,
S

a
,
Sb
,
Sb
③ 取消目标函数S 最大点，重新定出单谷函数曲线
④ 判断
S

a
大坡度值减缓。具体折减方法在资料中可查。
（三）桥涵

有碴桥涵梁上，一般应该按计算轨面高程设计纵
断面。通常不允许落低既有线高程，以免因降低墩台顶
面高程引起施工困难，此时需加高粱的边墙，以免道碴
溢出。轨面抬高值一般在10～15cm ,以免加厚道碴后影
响桥梁的应力与稳定性。当抬高值较大时，则需要加高
此外应考虑路堑边坡的稳定与地下水位的影响。如设

铁路既有线纵断面线形分段的优化算法

铁路既有线纵断面线形分段的优化算法孟凡超;刘成龙;马洪磊;张强;秦宁【摘要】纵断面线形分段是既有线复测计算中的关键环节之一。

目前的分段方法大多是依据测点正矢或曲率图像人工识别分段点，易出错，精度低。

针对人工方法的不足，本文提出了一种将正矢和最小二乘原理相结合的分段算法：先计算测点正矢，通过测点正矢确定属于同一线形的部分测点，利用已确定所属线形的测点，采用最小二乘算法拟合出相应的线形参数，再通过迭代计算得到分段点的里程。

计算实例表明：这种方法易于编程实现，能提高纵断面线形分段点精度，对铁路既有线整正计算软件的研制具有一定的参考价值。

【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P146-149)【关键词】铁路既有线;竖曲线;正矢;最小二乘原理【作者】孟凡超;刘成龙;马洪磊;张强;秦宁【作者单位】西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U212.34铁路既有线经过长期运营必然会产生变形，在纵断面上一般表现为沉降变形。

由于离心力的影响，铁路竖曲线的沉降尤为严重。

文献[1]指出，铁路提速后竖曲线地段轨道动态检测时常出现超限值，影响旅客乘坐舒适度。

为及时获取既有线现状的线形参数并对既有线进行整正，需定期对既有线进行复测。

可采用全站仪结合轨检小车对既有轨面进行三维坐标测量，依据复测数据对铁路纵断面参数进行优化。

优化的首要步骤是要进行线形分段，传统方法是依据测点正矢或曲率的变化规律，人工识别出线形分段点。

人工方法进行既有线铁路线形分段灵活性较强，但在大量既有线线形外业观测数据中，由于测量误差的影响，分段精度较低。

铁路线路纵断面优化措施综述

铁路线路纵断面优化措施综述发布时间：2021-11-12T03:21:15.898Z 来源：《防护工程》2021年23期作者：张浩洋[导读] 今后可进一步考虑纵断面方案、信号机布局和电分相位置的协同优化。

中国铁路呼和浩特局集团有限公司乌海工务段内蒙古乌海 016000摘要：铁路列车过电分相时需断电惰行，电分相设置不合理会降低列车平均速度，增加运行时间。

如果将电分相设在大上坡或离信号机距离过近，还可能导致列车无法惰行通过分相区等安全事故。

因此，在线路设计阶段应该结合列车运行和线路条件对电分相位置进行合理布设。

本文对铁路线路纵断面优化措施进行分析，以供参考。

关键词：铁路线路；纵断面；优化措施引言构建铁路电分相布设与纵断面设计的协同优化模型，并基于模型约束动态耦合的特征设计基于间接编码的遗传算法进行求解，保证新一代个体的可行性，计算效率更高。

案例分析表明，相较于实际原始纵断面方案，协同优化方案可以在满足设计规范相关要求的情况下，通过调整电分相位置使其远离车站加减速区，适当调整电分相处的坡道避免将分相布置在陡坡，可使包含建设成本、能耗成本和用户时间成本在内的总成本减少9.2%。

除纵断面设计，信号机布局也会影响电分相布设或受到电分相位置的影响，今后可进一步考虑纵断面方案、信号机布局和电分相位置的协同优化。

1问题描述电分相是电气化铁路供电系统中的重要元件，列车通过电分相时需采用断电惰行的方式。

为保证安全，司机通常在列控自动断主断路器前一定时间或距离，就采用惰行工况运行；在列控自动合主断路器之后一段时间或距离，依然采用惰行工况运行。

因此，列车实际惰行距离大于线路实际分相区长度。

若电分相距离车站或信号机过近，可能会因加速距离不够使列车进入分相的速度较低，导致列车迫停等安全问题。

由于列车需要惰行通过分相区，出电分相后需要重新牵引至允许速度，会造成列车速度的损失和运行时分的增加。

当电分相设置在不同的纵断面上时，列车在过电分相惰行时受到的坡道附加阻力不同，使得列车速度位移曲线有一定差异。

纵断面优化

三、初始纵断面的生成
则较接近最佳纵断面，可加快优化速度；人工给定初值能符合不同设计的要求。人工给定初值的缺点：自动化程序低，特别和平面优化相结合时，必须采用脱机或半脱机方式产生初值后再优化纵断面；变坡点个数受人为因素的影响。
三、初始纵断面的生成
自动产生初值时，优缺点与人工给定初值相反。自动产生初值的方法有两种：确定由短坡段（链式坡段）组成的设计线，找到链式坡段的最优方案后，将其整饰成《线规》所容许的直线型坡段，如梯度投影法纵断面优化技术；
第五节纵断面优化设计
第五节纵断面优化设计
在已确定线路平面的前提下，寻求最优纵断面是解线路最优位置问题过程中的一个重要阶段基本思想：
优化方法
初始纵断面
自动分析计算和交互式图形技术
纵断面优化设计
设计纵断面
工程费最小的最优纵断面
第五节纵断面优化设计
解铁路线路纵断面优化设计的数学模型可归纳为：有一组设计变量 x1 , x2 ,, xn ，求解下列问题目标 F x min 约束条件
一、铁路纵断面优化方法简介
如果两方案汇合在一点，那么就舍去最优标准数值较大的方案，而被舍去方案的全部后续部分不进行分析原因：可能后续部分的集常常不重合，在这种情况下，将一个方案合并于另一个方案，被合并的方案就不一定是最优标准较差的方案。
一、铁路纵断面优化方法简介
（二）梯度法、共轭梯度法梯度法和共轭梯度法均以迭代法为基础梯度法以目标函数的负梯度方向为搜索方向；缺点：对一般二次函数收敛较慢，在极小点附近尤其显著。共轭梯度法采取在各次迭代中对负梯度方向加以调整修改的办法来确定搜索方向；优点：存储空间小，算法较简单

新建铁路纵断面优化算法及程序设计的开题报告

新建铁路纵断面优化算法及程序设计的开题报告题目：新建铁路纵断面优化算法及程序设计一、研究背景和意义铁路交通在我国国民经济和社会发展中起着重要作用。

随着国家铁路线网的不断完善和新建铁路线路的加速推进，如何使得新建铁路线路的轨道设计更加高效、合理，已经成为铁路建设领域的研究热点之一。

新建铁路线路设计中，纵断面是铁路线路设计的基本要素之一。

纵断面的设计质量直接影响着铁路线路的安全、经济和效益。

传统的纵断面设计方法主要采用经验式设计和试验设计方法，这些方法不能很好地体现铁路线路的优化设计思想，且设计效率低下。

因此，研究新建铁路纵断面优化算法和程序对于提高铁路线路的设计质量和效率具有重要意义。

本研究将围绕铁路纵断面的优化设计问题展开深入研究，提出一种新的优化算法，为新建铁路线路的设计提供可行的理论和技术支撑。

二、研究内容和方法本研究旨在为铁路纵断面的优化设计提供一种新的算法。

具体来说，将通过以下研究内容来实现本研究的目标：1. 建立新建铁路纵断面优化设计的数学模型；2. 分析目前最新的优化算法和相关技术，综合运用合适的方法优化模型；3. 设计并实现新建铁路纵断面优化程序，通过实验验证该算法的优化效果和效率；4. 根据实验结果对算法进行反思和优化。

本研究将采用理论分析和实验研究相结合的方法，通过建立优化模型、综合运用算法和设计程序进行实验验证。

具体实验流程为：首先，根据铁路线路的地理地形、环境条件、运载需求等因素，建立新建铁路纵断面的优化设计数学模型；然后，分析目前最新的优化算法和相关技术，通过综合运用数学规划、遗传算法、多目标优化方法等来进行纵断面的优化设计；接着，设计程序实现该算法，并进行实验验证。

最后，根据实验数据，对算法进行反思和优化，以提高算法的优化效果和效率。

三、预期成果和意义本研究预期达到以下成果和意义：1. 提出一种新建铁路纵断面优化算法，为铁路线路的优化设计提供可行的理论和技术支撑；2. 设计并实现新建铁路纵断面优化程序，通过实验验证该算法的优化效果和效率；3. 验证算法的效果和效率，提高新建铁路线路的设计质量和效率；4. 对算法的反思和优化，为铁路交通建设的未来发展提供有价值的思路和方法。