道路設計中的選線優(yōu)化設計分析

劉文鋒 李 杰

瓦房店市規(guī)劃設計院

道路設計中的選線優(yōu)化設計分析

劉文鋒 李 杰

瓦房店市規(guī)劃設計院

文章首先對道路設計中線路選擇的原則進行了分析，并在此基礎上對道路選線的基本步驟和方法進行了探討，同時對道路選線的優(yōu)化模型進行了介紹，希望能夠為今后道路設計中的選線優(yōu)化設計工作提供幫助。

道路選線，GIS 技術，優(yōu)化模型

引言

在我國的道路建設和勘察過程中，道路選線是非常重要的一個工作部分，他需要對道路的性質、道路的用途以及控制點、道路地形情況、環(huán)境特點、地質特點等多種因素進行全面綜合的分析和考量，然后再根據(jù)分析的結果對道路的線路進行合理的選擇。合理的選線設計能夠大大的提升道路網(wǎng)絡結構的合理性，發(fā)揮道路網(wǎng)絡的作用。所以說，加強對道路設計中選線設計的研究和優(yōu)化，對于我國的道路建設和社會的發(fā)展有著非常重要的意義。

1 道路選線的基本原則

在進行道路選線設計的過程中，一方面要嚴格按照國家的相關標準進行設計，另一方面要充分的結合道路的實際情況，包括自然條件、交通條件等因素，進行合理的選擇。因此，在實際的選線設計中要遵循下面幾個原則： 1) 結合地勢地形特點進行選線設計，在進行設計之前，首先要對道路的各方面因素進行綜合的考量，盡可能的避開地勢情況比較惡劣的區(qū)域，例如沙漠、軟土、沼澤等區(qū)域。同時，在進行選線設計的過程中還要對周邊的地理環(huán)境以及人文環(huán)境進行妥善的保護; 2) 遵循平衡性的原則，在選線設計的過程中，必須要對道路附近涉及到的山、水、田、林、路進行全面的分析，盡可能的避免大量占用耕田，維持道路線性的平衡性; 3) 遵循運營經(jīng)濟與工程經(jīng)濟相結合的原則，既要保障道路建設的質量，也要注重對工程建設成本的控制; 4) 在實際的選線設計過程中，要最大程度的對工程量進行精簡，保障行車的安全性以及駕駛的舒適性，同時要采取合理的建設技術來提升道路的穩(wěn)定性和壽命。

2 道路選線過程中主要涉及到的步驟和方法

第一步，要對道路進行選址，也就是說依據(jù)規(guī)劃的路線，對道路建設工程進行整體上的布局。簡單的來講就是要明確道路建設的起點和終點，并且在整個道路的走向上進行關鍵控制點的設置。第二步，要對道路的線帶進行確定。最后一步，要對已經(jīng)完成的路線確定工作進行加密處理，同時要在對各方面因素的綜合考量之后，對道路的縱、平、橫進行設計，同時對有利的地帶進行全面的勘定，在此基礎上對道路的各個分段進行布局處理，從而形成道路定線。

3 利用GIS 技術來對道路選線設計進行優(yōu)化

GIS技術，也被稱為地理信息系統(tǒng)技術，這一技術具備非常強大的空間地理數(shù)據(jù)搜集和分析的能力，因此近些年被廣泛的應用到了道路的選線設計工作之中。大量的實踐證明，將GIS技術有效的應用到道路選線設計之中，不但能夠提升選線設計的質量和工作效率，還能夠發(fā)揮非常顯著的經(jīng)濟效益，同時，加強對GIS技術的應用，還能夠推動道路設計的可持續(xù)發(fā)展。通常來說，在道路選線中對GIS技術的應用主要通過對優(yōu)化模型的應用來實現(xiàn)，主要涉及到兩種優(yōu)化模型的應用：

1) 單因素選線分析模型。在對這種模型應用的過程中，為了避免道路建設工程遭到自然條件以及人為因素的影響，必須在選線工作開展之前對道路相關的地形圖、地質圖等資料進行數(shù)字化處理。然后，在通過對GIS技術來對數(shù)據(jù)中各種因素之間的關系進行模型構建，從而來幫助升級人員進行更加合理和準確的選線設計。

2) 多因素選線分析模型。在對這一模型進行應用的過程中，不但需要通過對GIS技術的應用來對道路選線方案中的多方面因素進行分析，還要利用這一技術來進行多緩沖區(qū)模型的構建。第一步，對道路選線中的多種影響因素進行疊加，然后在對緩沖區(qū)模型進行構建和分析。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合起來進行疊加計算，目的是找出影響道路選線各方面因素的詳細信息，為最合理的選線方案制定提供參考。最后，要統(tǒng)一對道路設計中的坡點位置以及交點部分進行坡度大小的確定，同時要對道路緩和曲 線的最小半徑進行計算，來明確公路的填挖方向，為選線進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技術來實現(xiàn)。GIS技術具有非常強大的特征數(shù)據(jù)的分析功能，能夠對影響道路選線的各方面因素的數(shù)據(jù)進行分析和修改，從而為高水平的道路選線工作奠定基礎。另外， GIS 技術還可以統(tǒng)計分析可能對道路選線產(chǎn)生 影響的因素，通過得到一系列與選線分析相關的基礎數(shù)據(jù)，為促進數(shù)據(jù)存儲與傳輸提供條件。同時，地理信息系統(tǒng)能夠靈活的對影響因素的數(shù)據(jù)進行處理和輸出，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 結語

道路選線工作是道路建設過程中必不可少的一項工作，選線的質量和水平對于道路網(wǎng)絡的結構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，還需要將諸多社會因素進行分析，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的多種因素，并對其進行妥善處理，才能使其發(fā)揮最佳效用。因此，想要提升道路選線設計的質量和水平，就必須要加強對選線設計方法的優(yōu)化，加強對GIS技術的應用。通過對優(yōu)化模型的有效應用，來對各方面影響因素進行準確的分析和計算，從而為合理的選線工作提供參考。

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