基于多目标并行加点映射代理模型的高速铁路桥上行车安全快速评价方法

摘要

高铁基础结构服役性能劣化是影响轨面几何形态极其关键的因素之一，也是高铁长期安全运营需要考虑的关键核心问题。为破解传统算法难以快速评价列车安全舒适性的难题，提出基于映射代理模型的桥上行车安全快速评价方法。基于Kriging代理模型，首先提出一种多目标并行加点新算法，并对算法在优化精度、效率、稳定性方面的优越性进行验证；其次以软土沉降区域运营高铁为例，通过将物理模型与优化算法相结合，构建板底脱空条件下桥墩沉降与列车动力响应的多点映射关系，搭建复杂服役条件下高效率计算行车安全参数的映射代理模型，最终实现对行车安全性的快速评价。研究结果表明：提出的映射代理模型能在快速、准确计算沉降与脱空组合工况下列车动力响应的同时，精准刻画行车安全阈值轮廓，促进高铁桥上行车安全智能评价方法的逐步形成，有力保障高铁桥梁-轨道系统的安全服役。