山区铁路桥隧工程关键节材要素均衡优化

作     者：鲍学英 肖岚月 万炳彤 李亚娟 贺振霞 BAO Xueying;XIAO Lanyue;WAN Bingtong;LI Yajuan;HE Zhenxia

作者机构：兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学交通运输学院甘肃兰州730070 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2024年第55卷第3期

页      面：1146-1155页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中央引导地方科技发展资金资助项目(22ZY1QA005) 国家自然科学基金资助项目(51768034)。 

主　　题：山区铁路 桥隧工程 关键节材要素 均衡优化 NSGA-Ⅱ算法 

摘      要：为在经济可承受范围内提升山区铁路的节材性能,提出了一种基于NSGA-Ⅱ的关键节材要素双目标均衡优化方法。首先,以断面超挖、喷射混凝土类型选择、围岩变形预留、桩基扩孔、桩头超封5个桥隧工程关键节材要素为决策变量,以CO_(2)减排量最大、建造成本增加值最小为优化目标,构建山区铁路桥隧工程关键节材要素均衡优化模型;其次,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求出Pareto均衡解集;再次,耦合主客观元素组合的综合赋权法与TOPSIS法对Pareto均衡解集进行科学决策,得到考虑决策者偏好的关键节材要素最佳组合,并分析决策者偏好对最佳组合的影响;最后,以某山区铁路工程某标段为例,系统地验证了该方法的科学性及适用性。研究结果表明:与优化前相比,最佳组合能实现CO_(2)减排12.622万t,对应建造成本增加了24.833万元,优化效率达到50.826%。