第20卷第3期2023年3月铁道科学与工程学报JournalofRailwayScienceandEngineeringVolume20Number3March2023基于点线一致的既有铁路线路平面整体迭代自动重构方法王杰1,3，梁家轩2,4，李伟2,4，蒲浩2,4(1.轨道交通工程信息化国家重点实验室(中铁一院)，陕西西安710043；2.中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；3.中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安710043；4.高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙410075)摘要：既有铁路平面线形重构是铁路养护维修与增改建设计的基础，优化的重构线形可以显著减少工程数量和对行车的干扰。现有研究主要采用逐交点优化重构形成整体线形的方法，由于共用夹直线边，后交点重构时势必会破坏已优化重构的前交点或者受限于前交点导致本交点并非最优。对此，提出一种全线整体迭代重构平面线形方法。首先基于既有线测点方位角变化率图，采用阈值动态调整法自动识别交点数量和各测点的初始线元归属(直线、圆曲线和缓和曲线)；然后依据测点线元归属分组拟合成对应类型的线元，再依据拟合出的线元范围重新调整测点线元归属；反复迭代上述线元分组拟合−测点归属调整过程，直到所有测点均无需调整，即达到点线一致。在每次拟合过程中应用增广拉格朗日乘子法与MeshAdaptiveDirectSearch算法优化交点坐标、曲线半径和缓长，同时处理多种约束。该方法将现有的逐交点重构平面线形拓展到全线整体迭代重构，在前后曲线均达到优化条件下确定公共夹直线边，准确识别全线测点线元归属，最终自动重构出满足各类约束的全线整体优化平面线形。基于该方法开发的既有线增改建选线设计系统已在6000余公里的既有线重构中应用，仿真案例和实际案例均验证了该方法的有效性。关键词：铁路既有线；线形重构；线路设计；线路优化中图分类号：U212.33文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7029（2023）03-0890-10Anoveralliterationmethodforautomaticallyreconstructinghorizontalalignmentsofexistingrailwaysbasedonpoints-alignmentconsistencyprincipleWANGJie1,3,LIANGJiaxuan2,4,LIWei2,4,PUHao2,4(1.StateKeyLaboratoryofRailTransitEngineeringInformatization(FSDI),Xi’an710043,China;2.SchoolofCivilEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410075,China;3.ChinaRailwayFirstSurvey&DesignInstituteGroupCo.,Ltd.,Xi’an710043,China;4.NationalEngineeringLaboratoryforHigh-speedRailwayConstr...
