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中国铁道科学2024年第06期:铁路全生命周期绿色低碳选线优化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:蒲浩;蔡玲;李伟;胡建平;乔俊飞;胡光常;明杰;

单位:高速铁路建造技术国家工程研究中心;中国中铁股份有限公司;中南大学土木工程学院;湖南省高速公路集团有限公司;中铁二院工程集团有限责任公司;中铁工程设计咨询集团有限公司;

摘要:绿色低碳选线对于实现我国“双碳”目标、促进交通运输行业高质量发展具有十分重要的意义。目前铁路低碳选线优化研究大多集中于针对给定铁路线路方案局部的事后评价,而选线设计作为铁路建设项目的先行环节,要着眼全局,将绿色低碳选线理念融入设计过程,开展铁路全生命周期碳排放预评估。为此,针对智能选线搜索过程中实时生成的线路方案,首先提出涵盖施工建造、运营管理和养护维修的铁路全生命周期碳排放的计算模型,并通过碳强度年度衰减规律分析对各阶段碳排放进行动态修正,得到总碳排放;然后将碳排放计算模型和建设成本计算模型进行组合,构建铁路线路碳排放-成本双目标优化模型,并基于改进的粒子群优化算法进行双目标优化模型求解。以某山区铁路为例,应用所提模型生成的碳排放-成本双目标最优方案与人工方案进行对比分析,结果表明:与人工方案相比,双目标综合最优方案可节省22.7%的建设成本、降低12.7%的碳排放。该优化模型可有效提高铁路线路方案的经济性和低碳性,为设计人员选线优化提供参考。

关键词:铁路线路;;碳排放;;全生命周期;;双目标优化模型;;粒子群算法

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52078497);; 中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2022-重大-20)