一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法技术

本发明专利技术涉及一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法，该方法利用差分进化算法，以机场跑道中心线为基准建立机场设计地势面，将算法中逐个步骤的参数赋值为机场跑道地势的相应参数，在约束条件范围内生成满足约束条件的方案，根据输入条件包含的数据信息进行求解，并通过适应性判别准则对生成的不同数量的方案进行对比；经过不同方案的对比与个体间的适应值判别，将适应性最好的方案输出。本发明专利技术方案设计效率提高；可根据实际工程的不同需求，根据总土方量或净土方量进行多方案备选，若方案的局部细节需要人工进一步优化，则可在程序的基础上进行相应操作，极大缩短了前期重复性的对比寻优过程，人工起算质量高，求解提速明显。速明显。速明显。

【技术实现步骤摘要】
一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法


[0001]本专利技术属于机场地势设计
，尤其是涉及一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法


技术介绍

[0002]地势设计是机场设计中的关键部分之一，目前新建机场大多依山而建或沿海吹填造陆而建，受原始地形条件的制约，在跑道地势面设计过程中，单个点的细微调整不仅要考虑跑道表面整体的平整性以保障飞机起降安全；还要尽可能地适应原地面的起伏变化，以减少工程土方量，降低工程投资。所以机场跑道地势的设计方案需要满足机场跑道规范的要求，更要提高与原始地形条件变化的适应性，如何依据地形条件快速得到满足规范要求的机场跑道地势面，是机场地势设计的关键。目前机场设计中的跑道地势设计与调整多靠人工主观经验进行局部调整，容易出现“牵一发而动全身”的局面，即局部的调整带来整个面域范围内总土方量的变化，进而导致设计方案与相关规范或地势土方量的适应性下降，且难以兼顾。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法，方法具体包括输入条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法，其特征在于，该方法利用差分进化算法，以机场跑道中心线为基准建立机场设计地势面，将算法中逐个步骤的参数赋值为机场跑道地势的相应参数，在约束条件范围内生成满足约束条件的方案，即生成初代机场跑道地势面；根据输入条件包含的数据信息进行求解，并通过适应性判别准则对生成的不同数量的方案进行对比；经过不同方案的对比与个体间的适应值判别，将适应性最好的方案输出，作为自适应数字化方案。2.根据权利要求1所述的一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法，其特征在于，所述的机场设计地势面由机场跑道中心线与固定横坡控制，通过变坡点桩号、变坡点高程、变坡点的前后坡度、固定横坡确定。3.根据权利要求1所述的一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法，其特征在于，所述的差分进化算法为，假设每代种群包含n个个体，则第一代种群的第i个个体的j维初值由公式(1)(2)生成，每个个体用d维解向量表示，P
i
(g)＝[P
i,j
(g)],(i＝1,2,3,
…
n；j＝1,2,3,
…
d)
ꢀꢀꢀ
(1)其中，i是个体数，j是解向量的维数，g是从原始种群到当前种群的代数，P
jmax
，P
jmin
分别是j维个体的最大值和最小值；Rand[0,1]表示此范围内的随机数；根据差分进化算法进行个体方案突变、个体方案交叉，依据突变原则：约束条件，通过改变缩放因子生成一定数量的变异方案个体，为了更好地提高最终方案的对原始地形的适应性。4.根据权利要求1所述的一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法，其特征在于，所述的输入条件为，在输入文件中定义场址面域范围与地形高程分布，输入文件格式为.dxf；其数据信息具体包括：输入文件的图层数量为8；其中，场址面域范围采用六个矩形进行面积进行等效，分别是跑道的数量为1个、端安全区的数量为2个、航站区的数量为3个。5.根据权利要求1所述的一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法，其特征在于，所述的约束条件为，约束条件需满足相关机场地势设计规范，同时结合实际工程特点进行限定；约束条件包括变坡点个数、跑道中线左横坡(％)、跑道中线右横坡(％)、挖方坡度(％)、填方坡度(％)、挖填比、边界放坡长度、端安全区纵坡(％)、跑道端头距离(m)、跑道端头纵坡(％)、相邻变坡点最小间距(m)、相邻变坡点坡度代数差；端安全区内不设变坡点，但端安全区和跑道中线的交点为固定边坡点。6.根据权利要求1所述的一种新型机场跑道地势自适应数字化设计方法，其特征在于，所述的适应性判别为，适应性判别指标参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘国瑞，廖源铭，马耀鲁，王梦，韩英锋，陈虹宇，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：