技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)綜合優(yōu)化

　　技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)綜合優(yōu)化(syntheticoptimizationoftechnicalstandards)應(yīng)用系統(tǒng)工程原理和最優(yōu)化技術(shù)選擇鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一種設(shè)計理論與方法，是由西南交通大學(xué)的王柢教授提出并創(chuàng)立的。鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)綜合優(yōu)化的設(shè)計思想及其原理與方法初步形成于20世紀(jì)70年代末，并于80年代中期被正式全面系統(tǒng)地提出，并得到不斷的發(fā)展、完善和應(yīng)用。這一設(shè)計思想的提出，曾在國際鐵路界中引起強烈的反響。主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的綜合優(yōu)化是優(yōu)化設(shè)計理論在鐵路系統(tǒng)中的應(yīng)用，是選擇設(shè)計線的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、實現(xiàn)固定設(shè)備與移動設(shè)備協(xié)調(diào)配套的科學(xué)決策方法之一。綜合優(yōu)化的設(shè)計思想與方法，不僅可用于綜合協(xié)調(diào)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為制訂《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、路網(wǎng)及牽引動力規(guī)劃等宏觀決策和具體設(shè)計線的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇提供定量的技術(shù)經(jīng)濟依據(jù)，還可用于實現(xiàn)列車重量、速度和密度的優(yōu)化組配，都具有很高的實用價值。

　　主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的綜合優(yōu)化設(shè)計的基本原理，就是運用系統(tǒng)工程理論和和優(yōu)化設(shè)計方法，把鐵路工程與運營作為一個系統(tǒng)，以主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為系統(tǒng)設(shè)計變量，在分析變量對鐵路技術(shù)、經(jīng)濟、運能影響的基礎(chǔ)上，以經(jīng)濟指標(biāo)為優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)，以運輸能力為功能約束條件、各主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上安全可靠為幾何約束條件，建立數(shù)學(xué)模型，求解這些數(shù)學(xué)模型，從而同時得到各主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的最優(yōu)設(shè)計值。其基本步驟為：①確定所要解決的問題類型與性質(zhì)。如為制訂《鐵路線路設(shè)計規(guī)范》中的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容提供技術(shù)經(jīng)濟依據(jù)、綜合選擇設(shè)計線全部或部分主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用于對設(shè)計線的列車重量、速度和密度的優(yōu)化組配等。②通過對問題的系統(tǒng)分析，根據(jù)問題的類型和性質(zhì)選擇確定設(shè)計參變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件。應(yīng)選擇對工程和運營影響大的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（如最大坡度、機車類型、站間距離、最小曲線半徑等）和其他一些重要的技術(shù)指標(biāo)（如列車的重量、速度等）作為設(shè)計變量，而把影響相對較小的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計參量，在優(yōu)化計算時以固定值輸入。目標(biāo)函數(shù)則要能充分反映問題的評價目標(biāo)和特點。約束條件則既要滿足問題的功能要求，也要符合有關(guān)政策、規(guī)范和規(guī)程對設(shè)計變量的要求。③建立數(shù)學(xué)模型。對不同的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，應(yīng)采用相應(yīng)的不同建模方法與手段，如理論分析法、數(shù)理統(tǒng)計法、試驗定線法、計算機動態(tài)仿真法等。④根據(jù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的特點，選擇適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法，借助計算機進行優(yōu)化計算。一般來說，主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的綜合優(yōu)化問題屬于小型的混合離散變量約束優(yōu)化問題。⑤對優(yōu)化結(jié)果進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟評價。以綜合優(yōu)化的不同結(jié)果為備擇方案，結(jié)合一些重要的定性指標(biāo)，應(yīng)用多目標(biāo)決策技術(shù)對各個方案作出綜合評價，最后選出最佳的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方案，即實現(xiàn)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的綜合優(yōu)選。