基于GIS的铁路绿色选线决策支持系统（GRASDSS）的知识库研究

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—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-Supporting 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。