1、公(鐵)路建設(shè)項(xiàng)目在我國(guó)處于蓬勃發(fā)展期，國(guó)家每年大量投資用于此類(lèi)建設(shè)，而設(shè)計(jì)的前期工作--選線設(shè)計(jì)是首先要解決的問(wèn)題，是勘測(cè)設(shè)計(jì)中決定全局的重要工作。路線空間位置的好壞直接影響項(xiàng)目的投資、運(yùn)營(yíng)、社會(huì)和環(huán)境保護(hù)等方面。傳統(tǒng)方法一般是在人工反復(fù)比選后才能確定路線走向、線位和線形的幾何參數(shù)，而現(xiàn)代的公路、鐵路設(shè)計(jì)不僅要提高選線的質(zhì)量，還要提高選線的效率，這對(duì)現(xiàn)有的路線設(shè)計(jì)理論和方法提出了進(jìn)一步的要求。
　　 群智能優(yōu)化算法是一種近年來(lái)

2、新興的優(yōu)化方法，是受到關(guān)注最多的優(yōu)化研究領(lǐng)域之一，其主要通過(guò)社會(huì)性動(dòng)物的各種群體行為的模擬，以達(dá)到群體中的個(gè)體之間的信息交互和合作來(lái)實(shí)現(xiàn)尋優(yōu)的目的。與其它類(lèi)型的優(yōu)化方法相比，其實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單、效率較高。盡管對(duì)群智能優(yōu)化的研究已經(jīng)取得了一定的成果，但是從整體上來(lái)說(shuō)，這一新興的領(lǐng)域仍然處于開(kāi)放狀態(tài)，如何進(jìn)一步提高尋優(yōu)效率，如何將具體問(wèn)題與算法有機(jī)的結(jié)合等尚有待進(jìn)一步研究。
　　 本文以自動(dòng)選線及相關(guān)問(wèn)題為背景，開(kāi)展群智能優(yōu)化算法中的蟻

3、群優(yōu)化及粒子群優(yōu)化方法在交通選線中的應(yīng)用研究。
　　 主要開(kāi)展了以下方面的研究：基于蟻群算法的縱斷面優(yōu)化研究、智能計(jì)算方法改進(jìn)的研究、空間選線方法的研究和土石方調(diào)配方法的研究。
　　 主要研究成果及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 在蟻群算法的縱斷面優(yōu)化研究方面：主要針對(duì)當(dāng)前大多縱斷面模型不能直接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)確定變坡點(diǎn)的問(wèn)題，建立了離散的縱斷面優(yōu)化算法模型，并采用基本的蟻群算法進(jìn)行求解，解決了合理的坡段數(shù)、坡長(zhǎng)和變坡點(diǎn)標(biāo)高的自動(dòng)確

4、定問(wèn)題。
　　 在智能計(jì)算方法改進(jìn)的研究方面，主要進(jìn)行了兩種算法的改進(jìn)研究：
　　 (1)為解決較大空間的離散域優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)將局部更新規(guī)則、最大最小螞蟻和精英螞蟻策略綜合，并將確定性選擇和隨機(jī)性選擇相結(jié)合對(duì)蟻群算法進(jìn)行改進(jìn)，研究了算法涉及的信息素更新機(jī)制、選擇機(jī)制及候選集構(gòu)造等相關(guān)問(wèn)題。
　　 (2)針對(duì)選線走向優(yōu)化設(shè)計(jì)中的連續(xù)域優(yōu)化問(wèn)題，研究了粒子群算法。為提高粒子群算法在多維變量、多約束條件的復(fù)雜條件下的全

5、局搜索能力，提出了在算法中嵌入局部探測(cè)和轉(zhuǎn)軸機(jī)制的基于Rosenbrock思想的改進(jìn)粒子群算法，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了算法性能得到改善。
　　 在計(jì)算機(jī)空間選線方法的研究方面，為了提高計(jì)算效率和改善搜索的全局性能，將路線線形及線位設(shè)計(jì)分為三維空間走廊線搜索和三維空間線形定位兩個(gè)階段。前者著重于發(fā)現(xiàn)路線的概略位置，后者著重于局部線形及參數(shù)的計(jì)算。
　　 第一階段的研究中：
　　 (1)提出了基于三維空間網(wǎng)格的軸層模型

6、，使搜索空間與選線空間一致，改進(jìn)了傳統(tǒng)的基于平面網(wǎng)格搜索走廊線的計(jì)算模型；
　　 (2)提出了基于蟻群算法的三維軸層結(jié)構(gòu)的路線走向(走廊線)構(gòu)建方法，通過(guò)候選集策略實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模離散空間的搜索，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于此網(wǎng)格空間搜索的可行性。
　　 (3)為解決搜索中的相關(guān)費(fèi)用計(jì)算問(wèn)題，提出了將數(shù)字地價(jià)模型和三維軸層結(jié)構(gòu)相結(jié)合的策略。
　　 第二階段的研究中：
　　 (1)提出了在三維連續(xù)空間中三維線形的平縱面同時(shí)