模糊聚类及综合评价在CPⅡ稳定性分析中的应用研究

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1、国内图书分类号：P258;U212.24密级：公开国际图书分类号：625.1西南交通大学研究生学位论文模糊聚类及综合评价在CPⅡ稳定性分析中的应用研究年级：2015级姓名：王鹏申请学位级别：工程硕士专业：测绘工程指导教师：张献州教授二零一八年五月二十日ClassifiedIndex:P258;U212.24U.D.C:625.1SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONTHEAPPLICATIONOFFUZZYCLUSTERINGANDCOMPREHENSIVEEVAL

2、UATIONINCPⅡPOINTSTABILITYANALYSISGrade:2015Candidate:WangPengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:SurveyingAndMappingEngineeringSupervisor:Prof.ZhangXianzhouMay.20,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅

3、。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在3年解密后适用本授权书；2．不保密，使用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1、分析了现有高铁规范中CPⅡ复测更新指标存在的缺陷，利用误差传播定律推导了CPⅡ复测与原测相邻点间坐标差之差的相对精度、相邻点间坐标方位角较差、相邻点间距离较差的限差，提出利

4、用多参数限差法作为CPⅡ复测更新判定指标。2、针对运营高铁精测网线上CPⅡ点位稳定性影响因素复杂、指标判定具有模糊不确定性，从点位变化量和相邻点的相对关系两方面构建模糊相似矩阵，使用模糊聚类分析就数据的相似和差异情况进行分类，和传统计算方法结果进行对比，验证了分类结果的有效性。3、建立线上CPⅡ点稳定性分析的模糊综合评价数学模型，从绝对稳定性、相对稳定性、点位环境三方面分析。选择符合待研究对象属性的赋权方法分别计算各层次指标权重，并就具体指标建立对应隶属度函数，对最终计算的模糊综合评价向量进行分析，在最大隶属度原则失效的情况下，提出计算

5、评判结果在评语集各等级区间分布概率的方法，是对最大隶属度原则分析模糊综合评价向量的有效补充和完善。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要线上CPⅡ点的稳定性分析是通过严密平差计算、数理统计等方法对CPⅡ点空间位置随时间的变化关系进行分析，从

6、而判断点位稳定性的过程。运营期高铁精测网复测线上CPⅡ点的稳定性分析是关乎最终CPⅢ成果质量的关键一环，对不稳定线上CPⅡ点的误判或漏判都会严重影响CPⅢ平面成果，无法为轨道精调提供可靠基准，影响列车的行车安全。点位的稳定性分析是典型的模糊问题，稳定和不稳定的界限不明显，在无法保证线上CPⅡ成果完全无误差的情况下，难以用限差精确划分稳定与不稳定。本文针对现有判断线上CPⅡ点稳定性的方法不足之处，引入模糊聚类和模糊综合评价对其稳定性进行了分析，主要工作如下：1.在探讨了影响线上CPⅡ复测更新的主要因素后，分析了《高速铁路工程测量规范》中C

7、PⅡ复测更新指标的不合理之处，通过误差传播定律推导了相邻点间坐标差之差的相对精度、相邻点坐标方位角较差、相邻点距离较差的限差，确定了采用多参数限差法作为CPⅡ复测更新判定指标。2.针对CPⅡ复测更新判定指标具有的模糊性，引入模糊聚类分析，分别对点位变化量和相邻点关系建立模糊相似矩阵，并结合实测数据对聚类结果进行分析，证明此种方法在线上CPⅡ点稳定性分析中的有效性。3.线上CPⅡ稳定性受诸多因素影响，对其构造模糊综合评价的数学模型，采用基于层次分析法和熵权法的组合赋权法对各因素权重进行配赋。在统计分析了各指标数据的分布规律后，选取合适的模

8、糊分布模型建立隶属度函数，采用乘积求和算子得到模糊综合评价向量，在最大隶属度原则失效的情况下，确定了一种计算评判结果在评语集各等级区间分布概率的方法对模糊综合评价向量进行分析，最终得到的稳定性分析结果符合线