基于GIS的铁路绿色选线决策支持系统（GRASDSS）的知识库研究

摘要

本文来源于国家自然科学基金项目(50578160)“铁路绿色选线的理论体系及决策支持技术的研究”。 围绕铁路环境保护“十五”计划中提出的“绿色选线”制度，从铁路选线阶段的环境影响问题出发，对地理信息技术和决策支持技术在铁路绿色选线中的应用进行了研究，着重研究了铁路绿色选线知识的获取与表示，建立了知识库、规则库及其知识管理系统。为此本文在以下几个方面进行了探讨： 第一、研究和设计知识获取的方法，根据铁路绿色选线知识的内容，分析其特点并对其分类，最后实现知识内容的提取。建立了存储知识的知识数据库，把铁路绿色选线决策支持系统中的各种知识存贮在知识数据库中，随时可以调用与查看。 第二、根据铁路绿色选线知识的特点，研究适合铁路绿色选线知识的知识表示方法，本文采用了产生式表示法、框架式表示法和框架一产生式表示法实现知识的表示。 第三、结合总体设计知识特点、分类及其所采用的混合知识表示方法，运用面向对象的方法设计出知识库的结构。并通过面向对象集映射到数据库中的方法实现了知识的物理存储，及总体设计知识库的构建。同时建立了知识规则库，采用正向推理，建立与模型库的联系，用对象推理机、规则推理机和方法推理机对铁路绿色选线知识进行推理。 第四、应用面向对象程序的方法开发了知识库管理系统。管理系统的功能实现了知识的获取、删除、查询、更改、知识库的接口，以及初步实现了知识的导出等。 通过本系统的开发与实现，设计了铁路绿色选线决策支持系统(Green Railway Alignment Selection Decision-Suppoging System，简称GRASDSS)的环境影响预测评价知识库系统，以便管理者从中获得准确的信息进行决策，并采取相应的有效措施，实现了决策的可视化，也为后续软件的开发与升级提供借鉴。以宣杭线(宣城-杭州)增建二线为实例进行应用，为领域专家、决策者进行预测、知识查询以及分析提供了有力的支持。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2国内外研究概况

1.2.1 GIS研究概况

1.2.2知识库研究概况

1.3研究内容

1.4研究方法与技术路线

第二章GRASDSS的研究发展

2.1 GRASDSS的总体目标与原则

2.2 GRASDSS的总体结构

2.3 GRASDSS设计基本思路

2.4 GRASDSS研究进展

第三章知识库研究

3.1知识

3.1.1知识的概念

3.1.2知识的获取

3.1.3知识的表示方法

3.1.4知识库的知识结构

3.2推理机

3.2.1推理概述

3.2.2推理的控制策略

3.2.3知识库系统推理机总体结构

3.3知识与知识库的管理与维护

3.3.1知识的组织与管理

3.3.2用户管理

3.3.3知识与知识库的维护

第四章GRASDSS知识库设计

4.1 GRASDSS知识库的构成

4.2铁路绿色选线知识的表示方法

4.3铁路绿色选线知识的获取

4.4铁路绿色选线规则库的建立

4.5知识推理与模型库的结合

第五章GRASDSS知识库的实现与应用

5.1系统主界面

5.2知识库子模块程序实现及界面开发

5.2.1开发环境

5.2.2知识库程序实现及界面开发

5.2.3应用实例

第六章结论与展望

6.1研究工作总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间论文发表情况及科研情况