摘要：现阶段，随着我国经济的发展，科学技术的飞速发展，为我国道路设计和交通规划提供了必要的物质条件，作为道路设计与交通规划过程中所应用到的重要方法，选线优化不仅关系着道路的整体建设水平，而且对于城市交通的规划也具有重要影响。通过对基于道路设计与交通规划的道路选线原则进行分析，在结合其选线方法的基础上，以建立道路选线优化模型的方法对选线优化在道路设计中的交通规划展开了深入探讨。
关键词：道路设计；交通规划；道路选线；优化模型；
引言
合理的线性设计可以有效保证汽车行驶的安全性、舒适性,保证公路的经济效益以及技术水平。而传统的道路选线由于受到认识水平、计算方法以及测量手段的局限,难以满足道路发展的要求。尤其是对于地形比较复杂的山区和丘陵,更是难以制定出符合地形与环境变化的道路选线。因此,在这一背景下,对“基于道路设计与交通规划的道路选线优化模型”这一课题进行相关的分析具有非常重要的实际意义。
1创建道路选线优化模型的重要意义
施工成本和建设材料价格逐年上涨，使有些建设单位承受着严重的费用超额和建设资金短缺的压力，不得不暂停施工或暂缓施工，使施工工期延长，工程建设成本不断增加，给道路建设带来严重的影响。针对工程建设过程中所有费用成本的不断增加，创建了道路选线优化模型，从而实现对线路可行性和合理性的科学预测，详细地论述了工程建设的成本需要情况、施工过程中出现突发事件的额外费用情况和工程建设给生态环境造成破坏的治理和整改成本情况等[1]。在工程建设时，优化模型的目的就是以成本费用为基础，对工程的先期设计和规划工作进行合理计算。道路工程建设的质量要求不断升高，道路线路沿线情况也变得越来越复杂，通过创建优化模型可使应急能力和应对水平得到不断提高，使投入成本的快速上涨得到控制，为工程造价科学合理的管控提供了可靠依据。通过优化模型不仅可使工程建设成本得到有效控制，还使工程建设的速度和施工效率得到不断的提高。所以，在道路工程中使用优化模型是将来发展的主要趋势。综上所述，道路工程规划和设计团队一定要与各方进行有效沟通和密切合作，借助优化模型对道路工程的设计要求和施工方案进行科学合理的制定，借助科学的管理方法有效控制工程的造价成本，从而对整个道路工程的施工效率、工程投入成本等实现科学合理的管理。
2基于道路设计与交通规划的道路选线方法
2.1全面布局
所谓全面布局是指先对道路的起点与终点进行初步确定，根据起点和终点之间的距离进而确定道路的基本走向。在确定道路基本走向后，再在其中确定几个特殊的点（特殊建筑物、城市等），将其作为道路建设过程中的控制点。
2.2具体定线
在完成道路选线的全面布局和逐段安排的工作任务后，需要对道路进行具体定线。所谓具体定线是指对初步确定的道路路线进行加密，在综合考虑道路的纵、横、平及其技术条件和周边环境的基础上，对其进行综合设计，并确定出整个道路路线的具体位置。
3道路选线的优化模型
3.1生成初始空间位置
道路线路规划设计应适应于地区交通网络空间及环境，进而才能确立最佳的空间方位。很多道路规划中在重要控制节点就是大致路线途径的地点，路线在节点间的走向，使展现的路线图形状与当地需求及建设成本等因素相结合进行分析及综合考虑。需初步确立控制节点方位，全面勘察测量周边地形地质条件及接点方位等自然环境因素，使形成用于规划决策的信息数据更加准确，在优化模型中这些信息数据形成基础设置信息。
一般情况下，数字高程模型是在测量和便于对当地地面高程情况表示的数据模型，该模型的网格形状主要利用自身有序数值阵列形成，用于对当地地形地面模型进行建立和表示，可确保其可靠性及准确性。但在对优化模型的建立过程中，工作人员应在建立地面高程模型中对数值和排列及生成的网格数据等情况多加关注，采取合理的计算分析方法，遵循规定顺序和方位将复杂生成程序逐一进行落实，以实现准确表示当地地形及提高规划合理性的目标。建立优化模型是实现选择道路和造价合理的最佳化方案，而模型的建立采用何种算法十分重要。为实现该目标，一般情况下，可采取遗传算法，该算法是用于对最佳化问题有效解决的一种搜索算法，针对优化模型或最佳化方案采用计算机模拟技术和方式进行计算分析。
3.2遗传算法的设计与适应度函数的选取
为了在候选方案中判断各个不同方案的优劣以及进行新的候选方案的选择，需要采用遗产算法。其主要是对于上一代道路的空间位置产生的数字串进行选择操作、变异和交叉，经过这些程序就可以得出新的空间位置的候选方案，之后利用循环计算的方式进行初始空间位置的表示。
3.3基于GIS技术的道路选线
基于GIS技术的道路选线的设计方法总结如下：基于GIS技术的道路选线模型主要分为两种，一方面是基于单因素条件下的道路选线分析模型。为了使道路建设免受自然条件、人为失误等不利因素的影响，需要将道路建设的地形图、所建道路周边的地质图等与选线优化相关的图形资料进行数字化，通过GIS软件建立不同因素之间的空间关系，进而找出各部分资料之间的联系，以确定出各个因素对道路选线的影响。另一方面则是建立道路选线的多因素分析模型。利用地理信息系统对可能影响道路选线方案的多重因素进行分析，并借助GIS的对地理环境的空间分析功能，建立道路选线的缓冲区模型。首先，将影响道路选线的多重因素进行空间叠加，并对道路缓冲区的缓冲模型进行系统分析。其次，将道路缓冲模型同基于单因素的道路选线模型相结合，进行叠加计算。根据计算结果，确定各因素对道路选线的影响信息，例如农田因素可能对道路的宽窄产生影响、大型建筑的存在可能要求设计部门延长道路长度等，进而选出与当前道路选线方案最为合理的特征信息。再次，将所选出的特征信息作为新的信息层储存到GIS系统中，同时，在对道路沿途的地貌及地形特征进行充分分析的基础上，建立与之对应的公路带状数字高程模型—DEM。然后，再对所需设计道路的变坡点位置、交点位置以及坡度大小进行统一确定，进而通过计算得出道路缓和曲线和圆曲线的最小半径，最终确定出公路的填挖方向，以便为后续的选线综合分析打下良好基础。建立一个完整且良好的选线模型，可以充分利用GIS对特征数据的分析功能。通过对影响道路选线的各因素数据文件进行修改或删除，进而分析当前选线方案的合理性。同时，也可以根据具体的分析结果总结出可能对道路选线产生影响的因素，并对其进行统计，进而得出有利于选线分析的基础数据，提高数据信息传输和存储的效率。由于GIS系统对相关因素的输出结果具有较强的灵活性，因此，可根据对道路设计产生影响的多方面因素，将结果以图、表的形式进行表达，并最终描绘出道路断面图、道路影响因素的属性表以及道路选线的影响要素图等
结语
综上所述，在对道路选线问题进行研究时，可从交通规划和道路工程的角度进行分析。通过创建优化模型，使道路工程的选线设计更加科学合理，将工程造价管理与工程建设规划设计进行有机的融合，使工程建设中遇到的问题得到快速的处理。
参考文献
[1]曾志芳.试论基于环保设计的山区道路选线新思路[J].四川水泥，2017,9.
[2]白万鹏.浅析不同地区道路选线问题[J].科技创新与应用，2017,18.
[3]汪莹.基于安全服务水平的城市道路交叉口交通安全评价方法研究[D].南京：南京林业大学，2018.