技术标准综合优化

　　技术标准综合优化(syntheticoptimizationoftechnicalstandards)应用系统工程原理和最优化技术选择铁路主要技术标准的一种设计理论与方法，是由西南交通大学的王柢教授提出并创立的。铁路主要技术标准综合优化的设计思想及其原理与方法初步形成于20世纪70年代末，并于80年代中期被正式全面系统地提出，并得到不断的发展、完善和应用。这一设计思想的提出，曾在国际铁路界中引起强烈的反响。主要技术标准的综合优化是优化设计理论在铁路系统中的应用，是选择设计线的主要技术标准、实现固定设备与移动设备协调配套的科学决策方法之一。综合优化的设计思想与方法，不仅可用于综合协调主要技术标准，为制订《铁路线路设计规范》相关标准、路网及牵引动力规划等宏观决策和具体设计线的主要技术标准选择提供定量的技术经济依据，还可用于实现列车重量、速度和密度的优化组配，都具有很高的实用价值。

　　主要技术标准的综合优化设计的基本原理，就是运用系统工程理论和和优化设计方法，把铁路工程与运营作为一个系统，以主要技术标准作为系统设计变量，在分析变量对铁路技术、经济、运能影响的基础上，以经济指标为优化设计的目标函数，以运输能力为功能约束条件、各主要技术标准在技术上安全可靠为几何约束条件，建立数学模型，求解这些数学模型，从而同时得到各主要技术标准的最优设计值。其基本步骤为：①确定所要解决的问题类型与性质。如为制订《铁路线路设计规范》中的主要技术标准相关内容提供技术经济依据、综合选择设计线全部或部分主要技术标准、应用于对设计线的列车重量、速度和密度的优化组配等。②通过对问题的系统分析，根据问题的类型和性质选择确定设计参变量、目标函数和约束条件。应选择对工程和运营影响大的主要技术标准（如最大坡度、机车类型、站间距离、最小曲线半径等）和其他一些重要的技术指标（如列车的重量、速度等）作为设计变量，而把影响相对较小的主要技术标准作为设计参量，在优化计算时以固定值输入。目标函数则要能充分反映问题的评价目标和特点。约束条件则既要满足问题的功能要求，也要符合有关政策、规范和规程对设计变量的要求。③建立数学模型。对不同的技术经济指标，应采用相应的不同建模方法与手段，如理论分析法、数理统计法、试验定线法、计算机动态仿真法等。④根据优化数学模型的特点，选择适当的优化方法，借助计算机进行优化计算。一般来说，主要技术标准的综合优化问题属于小型的混合离散变量约束优化问题。⑤对优化结果进行综合的技术经济评价。以综合优化的不同结果为备择方案，结合一些重要的定性指标，应用多目标决策技术对各个方案作出综合评价，最后选出最佳的主要技术标准方案，即实现主要技术标准的综合优选。