基于灰色关联改进TOPSIS法的华东片区高速铁路方案优选

华东片区不同于西南山区，铁路沿线地区经济发达、地物十分复杂，高压线、油气管线纵横交错、分布密集，水系发育、交织如网。结合华东片区高速铁路建设特点，以实际工程项目为例，依据多目标综合评价体系的构建原则建立环境选线方案优选的综合评价体系，并采用层次分析法确定其指标权重；将灰色关联法和TOPSIS法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）两种方法相结合，建立灰色关联改进的TOPSIS法的方案优选综合评价模型，并验证其可行性和合理性。

华东片区高速铁路； 方案优化； TOPSIS法； 灰色关联

U212.32 A

［定稿日期］2022-03-23

［作者简介］朱珂雨（1995—），女，硕士，助理工程师，从事铁路设计工作。

华东片区铁路发展程度整体较为成熟，地区普遍具有沿线城市人口密集、居民众多，客运需求较大［1-2］；地表水系发育，河渠纵横，交织如网；村落密集、交通发达，路网完善；地物类型复杂、地表构筑物多等特点［3-4］。

现如今，高速铁路环境选线的内涵在环保选线、绿色选线理念上有了更深层次的拓展，不仅要强调自然环境的保护，而且要考虑其对社会经济环境的影响，将社会环境要素，强调铁路与沿线生态环境、城市规划、社会建设发展的协调性，重视线路比选方案中，对社会效益方面的贡献［5-8］。

本文针对华东片区高速铁路项目特点，建立综合评价指标体系，通过建立灰色关联改进的TOPSIS法的方案优选综合评价模型，以实际工程为例，通过数据分析验证其可行性和合理性。尽管推荐方案的技术经济评价值不是最佳，但其具有对自然生态环境及资源的良好保护，对沿线经济带动、满足客运需求程度高、与地方及道路规划协调度好、对重大构筑物进行了饶避等社會经济效益方面的优势。

4 结论

本文结合了华东片区的各类环境特点及部分高速铁路建设项目的实例，对华东片区高速铁路环境选线方案优选做了研究，主要研究成果结论：

（1）建立了华东片区某高速铁路环境选线方案优选评价指标体系，并采用层次分析法对各项指标的权值进行确定，通过指标权重数值的大小分析各项因素在线路方案中的影响力度和重要性，可以看出自然环境及社会环境因素在高速铁路项目中的重要程度在逐步加大。

（2）采用了灰色关联改进的TOPSIS综合评价方法用于环境选线方案优选的综合评价，将MATLAB作为计算工具，构建数学评价模型。

（3）选取了华东片区某高速铁路工程实例，按照文中方法进行环境选线的方案比选，改进后的模型不仅保序性良好，也能够更好体现各方案的关联性，验证了该方法及模型的有效性和科学性。

参考文献

［1］ 孙婷婷. 国家将投资400亿元打造华东铁路五大工程［N］. 中华建筑报，2002-06-04（2）.

［2］ 张国宝，季令.华东铁路南北第二通道扩能分流目标与对策［J］.中国铁路，1996（1）：16-18+5.

［3］ 江宏.构筑西北、西南与华东、华南铁路通道综述［J］.铁道工程学报，2001（3）：7-11.

［4］ 石文慧，杜兴国.中南华东华南地区铁路工程地质特征及成就［J］.铁道工程学报，2005（S1）：151-166.

［5］ 张明.高速铁路环保选线的研究与建议［J］.铁道标准设计，2020，64（9）： 1-5+27.

［6］ 江民，杨贺菲，陈兰.高速铁路选线对生态环境的影响分析［J］.低碳世界，2019，9（8）：269-270.

［7］ 鲁鑫.高速铁路选线对生态环境的影响分析研究［J］.环境科学与管理，2018，43（4）：150-153.

［8］ 李其龙.高速铁路环保选线研究［J］.铁道勘察，2013，39（2）：71-73+76.