2026. — Т 13. — № 2 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://t-s.today/24sats226.html

This article metadata is also available in English

DOI: 10.15862/24SATS226 (https://doi.org/10.15862/24SATS226)

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 2 Мбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Полянский, А. В. Многокритериальный выбор технологических решений для сооружения железнодорожного земляного полотна с применением генетического алгоритма / А. В. Полянский // Транспортные сооружения. — 2026. — Т 13. — № 2. — URL: https://t-s.today/PDF/24SATS226.pdf. — DOI: 10.15862/24SATS226. (дата обращения: 29.08.2026).

Многокритериальный выбор технологических решений для сооружения железнодорожного земляного полотна с применением генетического алгоритма

Полянский Алексей Викторович
ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта», Москва, Россия
Доцент кафедры «Проектирование и строительство железных дорог»
Кандидат технических наук, доцент
E-mail: polal_82@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6190-0481
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=412433
WoS: https://www.webofscience.com/wos/author/rid/AFJ-6625-2022
SCOPUS: https://www.scopus.com/authid/detail.url?authorId=57459964000

Аннотация. Представленная статья посвящена решению научно-практической задачи многокритериального выбора технологических решений для сооружения железнодорожного земляного полотна на участках, характеризующихся наличием слабых грунтов и требующих геосинтетического усиления. Актуальность исследования обусловлена высокой капиталоёмкостью инфраструктурных проектов, жёсткими нормативными требованиями и необходимостью учёта нелинейных взаимосвязей между календарными сроками, стоимостью, трудозатратами и предельной нагрузкой на материально-технические ресурсы. В работе показаны недостатки классических методов математического программирования при решении задач со смешанными дискретными и непрерывными переменными. Разработана комплексная математическая модель, включающая формализованную систему из четырёх целевых функций и жёстких ограничений, которая описывает процесс распределения пяти альтернативных технологических решений по двадцати восьми производственным участкам железнодорожного земляного полотна. В связи с принадлежностью сформулированной задачи к классу NP-трудных комбинаторных проблем, в качестве основного вычислительного инструмента использован модифицированный генетический алгоритм многокритериальной оптимизации. В тексте подробно описана алгоритмическая схема решения, программная реализация которой выполнена в среде Matlab с поддержкой автоматизированного обмена данными. Результаты проведённого вычислительного эксперимента демонстрируют успешное построение аппроксимации Парето-фронта, состоящего из множества не доминирующих планов.

Выполнен анализ инженерных компромиссов и статистики использования технологических решений, что позволило выявить объективные закономерности их назначения в зависимости от объёмов земляных работ и инженерно-геологических условий. Особое внимание уделено вопросам верификации полученных данных и адаптации модели к реальным условиям железнодорожного строительства. Практическая значимость исследования заключается в формировании научно обоснованного методического подхода, предоставляющего инструмент для принятия управленческих решений в условиях неопределённости и конфликтности целевых показателей.

Ключевые слова: технологическое решение; технологический процесс; железнодорожное строительство; железнодорожное земляное полотно; искусственный интеллект; многокритериальная оптимизация; генетический алгоритм

Скачать