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Detailergebnis zu DOK-Nr. 53124

Analyse des optimalen Höhenplans im Schnellstraßenentwurf (Orig. engl.: Optimal vertical alignment analysis for highway design)

Autoren	T.F. Fwa W.T. Chan Y.P. Sim
Sachgebiete	5.10 Entwurf und Trassierung

Journal of Transportation Engineering 128 (2002) Nr. 5, S. 395-402, 8 B, 3 T, 9 Q

Die vertikale Trassierung, d.h. der Höhenplan, muss im Straßenentwurf gleichzeitig die Anforderungen aus der Überprüfung der kritischen Entwicklungslänge von Gradienten, aus den Zwangspunkten im Höhenplan sowie aus dem Ausschluss der Überlagerung von ausgeprägten horizontalen (Kurven) und vertikalen (Wannen, Kuppen) Krümmungen beachten. Diese drei Einflussfelder sind aufgrund der Komplexität, die ihre mathematische Formulierung und Problemlösung bedingt, üblicherweise nicht Bestandteil konventioneller Optimierungen im Straßenentwurf. Dieser Beitrag zeigt, dass die "Artificial Intelligence Technique of Genetie Algorithms" (Technik der künstlichen Intelligenz genetischer Algorithmen) dazu genutzt werden kann, diese drei Einflussfelder effektiv zu handhaben. Dazu werden die Formeln für die Computerprogramme mit genetischen Algorithmen und der Lösungsprozess erklärt. Die Gültigkeit des Optimierungsalgorithmus' wird gegenüber einer Lösung mit dynamischer Programmierung verifiziert. Anhand von Beispielen werden die Ergebnisse im Hinblick auf die o.g. Einflussfelder, durch den Einsatz des Programms mit genetischem Algorithmus bildhaft verdeutlicht. Es zeigt sich dabei, dass die drei o.g. Einflussfelder signifikante Auswirkungen auf die errechnete optimale Trassierung sowie - damit zusammenhängend - auf die Baukosten haben.