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公路选线设计在公路建设的预可行阶段,有时会由于缺少选线区域的地形资料导致该阶段选线的困难。为此,有必要提出一种新的选线方法,利用现有的Google Earth等数字地球技术,解决线路设计中地形资料获取等问题。同时,为了减轻设计人员的工作量及提高选线的自动化,本文对公路选线设计中的平面自动优化定线方法进行了深入的分析,相关研究内容及成果如下:(1)分析了以Google Earth为代表的数字地球在国内外的应用现状,提出了使用Google Earth数字地球作为公路选线的设计平台,并介绍了该平台的系统设计目标、工作流程及所需的计算机技术。(2)利用Google Earth COM API,实现了从Google Earth快速获取选线区域的地形数据,并将Google Earth下载数据与工程实测数据精度进行对比统计分析,得出了Google Earth地形数据精度能够满足公路选线在预可行阶段对地形数据精度要求的结论。除此之外,对下载数据进行坐标转换及混合表面建模处理,建立了基于Google Earth地形数据的数字地面模型。实验证明,该数字地面模型能够很好的与Google Earth平台上展示的影像图形相匹配,具有相对较高的精度。(3)建立了平面线形优化的数学模型。为使优化过程能够较为快速地执行,对详细形式的公路建设费用目标函数进行了简化,得到了简单形式的目标函数作为遗传算法的适应度函数。优化过程主要分为两个阶段执行:第一个阶段为不考虑平面约束条件,使用平面链式线路折线点的平面坐标作为设计变量;第二个阶段为考虑平面约束条件,使用初始平面设计线的交点平面坐标及圆曲线半径作为设计变量。(4)使用GAlib类库技术,基于本文建立的数字地面模型及平面线形优化的数学模型,实现了在选线区域中进行优化定线。通过将最终优化线形与既有线形的相关数据进行对比分析,实验证明优化线路的土石方填挖较为平衡,且在不考虑桥隧等设施的情况下,优化线路较既有线路土石方量更省。