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铁路数字化选线是一个涉及多学科,多专业知识相互交叉融合的新领域,其中信息化测绘、虚拟现实以及计算机仿真是支撑其发展的重要手段。近年来,选线设计的BIM化、三维地理环境建模和选线设计系统的实现技术已成为业界的研究热点。选线设计与计算机、现代测绘信息技术的结合日益紧密,尤其是在基于GIS的选线设计研究方面取得了较大进展。但整体而言,选线设计初始方案的生成,尤其是线路走向决策方面受工程师主观因素影响较大。目前还缺少成熟的决策软件来自动生成较为优化的线路走向方案。论文结合GIS强大的数据管理和空间分析决策功能,利用ArcGIS中的数据管理和空间分析工具,研究开发基于GIS的铁路走向辅助决策系统。研究内容主要包括以下几个方面:(1)构建基于GIS铁路走向辅助决策的层次分析模型。根据铁路走向影响因子的选取原则,选择课题研究中所需的选线影响因子,将其归类分层,构建适合于转换为成本栅格数据集的线路走向决策层次分析模型,并根据层次赋权法和专家调查法赋予模型中各层指标相应的权重值。(2)创建包含相关选线因子的成本栅格数据集。在ArcGIS中,通过对地理数据库的数据进行矢量转栅格,栅格数据赋值,成本栅格叠加等操作,将决策层次分析模型中的影响因子按照各自对应的权重值叠加到综合成本栅格数据集中,成功实现了决策过程中对各选线影响因素的综合考虑。(3)在ArcGIS中实现线路走向的选定。在ArcGIS中,利用成本距离算法和成本回溯链接算法对成本栅格数据集进行连续搜索计算,最终生成起始点到目标点间的最低成本路径,实现了两点间线路走向的选定。(4)开发基于GIS的铁路走向辅助决策系统。利用ArcGIS Engine组件,基于C#.NET对ArcGIS进行二次开发,生成了基于GIS的铁路走向辅助决策系统,该系统界面友好、操作便捷,决策者可利用系统综合考虑选线各影响因素,实现选线初期线路走向的自动生成。经工程实例验证,该辅助决策系统特别适用于可研(预可研)阶段的铁路走向设计,能够合理确定全局最优的线路走向方案,提高选线效率。