基于物元可拓模型的公路隧道通行风险评估

为改进公路隧道通行风险评估方法，以博弈赋权方式组合三角模糊层次分析法(FAHP)和熵权法，获得了模型的综合权重，并基于物元可拓模型建立公路隧道通行风险评估方法；根据物元可拓原理，确定了包括经典域、节域和待评域在内的综合物元矩阵、各级指标联系度和评估等级；为验证模型的可行性和有效性，以沪渝高速公路羊鹿山隧道路段检测数据为例，分别利用物元可拓模型和模糊综合评价法进行评估。结果显示：物元可拓模型能够消除数据的极值偏向性，可直观反映指标和各等级间的联系度，能更为精准地评估隧道通行风险等级。     

可拓学理论在区域物流发展评价中的应用

基于可拓工程方法,在物元模型理论的基础上建立了区域物流发展综合评判的物元模型,提出了采用综合赋值法计算物元模型中各评价指标权重的方法。首先建立区域物流发展水平的评价指标体系,接着利用层次分析法和熵权法求出了各评价指标的权重,再利用可拓方法对区域物流发展水平进行了综合评估,最后应用实际案例验证了该方法。研究表明:层次分析法和熵权法相结合的综合赋值法确定区域物流发展评价指标的权重是可行的,并且可拓学方法能较好反映区域物流发展现状,其结果将有助于决策者制定各地区物流发展战略。     

基于语言变量和熵权的公路软基处理方案模糊物元决策分析法

为解决公路软基处理方案优选的决策问题,针对软基处理方案优选决策多属性、确定性与不确定性共存的特点,在分析了目前公路软基处理方案优选决策中存在的不足后,以评价指标体系的建立为基础,建立了基于语言变量和熵权的模糊物元决策分析方法：首先确定了基于语言变量的评价集,引入模糊数描述语言变量;采用熵权与决策者的主观权重相结合的方法确定评价指标的综合权重;在模糊物元分析原理的基础上,用方案的各项评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元,通过计算与标准模糊物元之间的海明贴近度来实现方案的排序与择优,以此确定最佳软基处理方案。研究结果表明：该决策方法综合考虑了公路软基处理方案优选时经济、技术和环境等因素的影响,通过模糊物元分析为处理评价指标值精确数与模糊数并存的决策问题提供了一条可行路径。最后实例研究证明了该方法应用于公路软基处理方案优选的有效性和可行性。     

基于熵权法的地铁运营安全模糊综合评价方法研究

针对现有地铁运营安全评价方法中存在的指标权重、指标隶属度等客观确定方法理论研究不足这一现状,采用将熵权法和可拓理论相结合的数学综合方法,建立基于模糊综合评价方法的地铁运营安全评价模型。其中： 指标权重采用熵权和主观权重加权平均的方法求得,既能够充分考虑专家的主观决策意见,又能反映出数据本身蕴含的信息;指标隶属度则采用可拓学理论中的关联函数计算获取。以北京某地铁为例,对该模糊综合评价方法进行了分析验证。验证结果表明,该方法不仅能够有效地评估地铁运营实际安全风险水平,还可以提高指标权重精度,准确反映出各项指标的相对重要程度,进而提高地铁运营安全评价的可靠性。     

基于可拓云理论的公路路面性能评价模型

针对公路路面性能等级评价过程中存在的模糊性和随机性问题,在分析各项评价指标及其分级标准的基础上,利用云模型的不确定推理特性和可拓学中的物元理论兼具定性、定量分析的优点,提出了基于可拓云理论的公路路面性能评价模型。通过单项评价指标和综合评价指标对公路路面性能等级进行评价,运用熵值法和G1法组合而成的方法确定公路路面性能各项评价指标综合权重。建立了公路路面性能评价标准云物元模型,计算待评物元与标准云物元模型之间的云关联度,通过隶属度最大原则确定公路路面性能等级。最后对H公路路面性能等级进行综合评价,利用Matlab实现评价过程中的计算模拟。结果表明:可拓云模型适用于公路路面性能等级评价。     

基于熵权物元理论的山区公路路侧安全性评价研究

为准确评价路侧安全性,尽量减少人为因素的干扰,从道路线形、道路横断面、交通特性、交通工程设施等方面建立公路路侧安全性评价指标体系,同时建立基于熵权物元可拓理论的安全性评价模型。采用熵权法计算评价指标权重,以反映大部分指标的原始信息,并结合物元可拓模型对路侧安全性进行评价。以贵州省某省道4处弯道为例,通过计算各弯道与理想解的相对贴近度和级别变量特征值对其进行评价,其评价结果与现场情况基本一致。由此可知,该评价模型对于路侧安全性评价具有一定的参考价值。     

基于三角模糊数权重算法的宏观交通安全评价方法

对国内宏观道路交通安全模糊综合评价方法进行改进,重点是改进了模糊层次分析法中由两两比较判断矩阵确定权重的方法,即提出了基于三角模糊数的权重计算方法.基于交通事故绝对指标及人、车、路等关联因素指标,确定出了9个评价指标,构建了宏观交通安全评价体系.引入三角模糊数来描述各指标权重.与传统模糊层次分析法中用1~9个整数及其倒数确定权重的方法相比,三角模糊数表达的是一个区间的概念,给定可能性区间的上限、下限及取值可能性最大的中限值,从而得到整个区间范围内不同参数的可能性,更好的保留了模糊评价过程中的有效信息,评价结果更为合理.给出了基于隶属函数的评判矩阵确定方法和最终的模糊综合评价方法.并以国内31个省、自治区、直辖市近10年的统计数据为例,进行方法应用并对宏观交通安全状况进行分析.分析评价结果可知,基于三角模糊数权重算法的交通安全评价方法更为准确合理,从2005年至2014年的10年间,安全状况为差的地区比例从87%降低至6.5%,整体的交通安全状况有了极大提高.      

基于熵权法和可拓学理论的隧道围岩质量评价

引入可拓学理论,建立隧道围岩质量评价物元模型,采用熵权法计算指标权重,选取岩石单轴饱和抗压强度RC、围岩质量指标RQD值、结构面摩擦系数Jf、节理间距Jd、地下水状态W、完整性系数Kv为评价指标,对坪子头隧道左线围岩质量等级进行评价,研究表明,基于熵权法的围岩质量可拓评价不仅取得了与工程地质报告相一致的评价结果,而且能客观反映待评围岩与相邻围岩等级之间的距离,从而提供更为准确的围岩级别,为隧道施工提供了科学依据。     

基于模糊可拓层次分析法的大跨径桥梁综合评估

根据桥梁评价指标多层次、多因素且定性与定量指标并存的特点,针对传统层次分析法(AHP)缺陷,提出了大型桥梁综合评估的模糊可拓层次分析法。该方法将各指标间的相对重要程度用可拓区间数代替点值数定量表示,通过专家组打分构造可拓区间数判断矩阵,进行各层各指标权重计算,结合模糊综合评判法逐级评价,最终得出综合评价结果。以重庆某大跨径斜拉桥为例,将该方法应用其中,建立了基于安全性和耐久性的斜拉桥综合评估模型,确定了各个评估指标权重,最终得到了综合评估值。结果表明:该方法能够较全面考虑影响斜拉桥安全性与耐久性的因素、反映斜拉桥的综合状况,更好地反映了大跨径桥梁评估中的模糊性与不确定性,很好地表达了桥梁评估专家意见,评估结果可靠、适用。     

基于多指标融合的单交叉口运行状态实时评价方法

为有效评价单交叉口处的运行状态,从而为交通管控方法的制定提供依据,研究了一种基于多指标融合的单交叉口运行状态实时评价方法.通过研究视频检测技术可获取的实时交通参数,确定了流量比、车速比、空间占有率和排队长度比4个评价指标.运用层次分析法计算出各指标权重;借鉴可拓物元法框架,构造交叉口待评物元矩阵,计算其关联系数,结合各指标权重,得到综合关联度,即交叉口运行状况评价得分.以徐州丰县的交叉口为例,运用Vissim仿真获取不同交通状态下的交通参数,应用上述方法进行交叉口运行状态评价,结果显示该方法能有效反映交叉口运行状况,具有良好的实时性和应用可行性.      

高速公路交通安全的物元评判及事故预测

为了监测高速公路的交通安全状况,保障交通参与者的出行安全,基于多因素综合分析,建立了高速公路交通安全多层评判指标体系.在此基础上,利用熵权法界定指标权重系数,并结合可拓学中的物元理论,构建了高速公路交通安全的物元评判模型.根据实际数据标定各评判指标的节域,由级别变量特征值,定量地评判交通安全等级.同时,基于大数据分析构建了高速公路交通事故的BP神经网络预测模型,模型采用滚动式预测以克服数据的局限性,提高预测精度.以1998~2014年长三角地区高速公路的相关交通数据为例进行实际应用.结果表明,长三角地区的高速公路交通安全物元评判模型的级别变量特征值为1.62,评判等级为良好,评判结果更贴合实际.预测得到长三角地区高速公路交通事故数、受伤人数及死亡人数的相对预测误差分别为4.58%,3.04%及5.72%,波动方差分别为4.90%,4.60%及6.70%.      

基于区间灰数多属性决策的道路工程质量评价

以评价道路工程质量为例,研究了以标准区间灰数评价指标量值为区间灰数的决策问题;并以熵权为主要手段计算了各属性的灰熵值,从而确定各评价指标的权重。     

基于熵权-区间逼近的高速公路路段安全评价

针对高速公路安全性评估方法采用实测数据点作为样本数据的现状,以及权重确定的主观性问题,引进区间数理论对高速公路路段安全性指标实测数据进行了区间估计,并运用熵权理论确定各指标权系数,建立了区间数逼近评估模型对高速公路路段安全性进行综合评估。基于熵权-区间逼近评估模型既保证了数据采集的连续性,也保证了权重确定的客观性。实例分析表明,运用基于熵权的区间数逼近算法能够对不同路段的安全性进行整体评估。     

基于物元可拓模型的改扩建隧道施工安全风险评估

为预防改扩建隧道施工发生安全事故,提高改扩建隧道施工安全风险控制能力,以新建后祠隧道坍塌风险事件为例,进行施工安全风险评估。根据现有研究成果和工程实际情况,建立改扩建隧道施工安全指标体系,利用物元可拓模型确定各指标关联度、利用熵权法计算指标的权重,分别对风险发生的可能性和风险严重程度进行综合评价,最后利用风险矩阵法判别风险等级。将该评价方法应用于新建后祠隧道施工风险评估中,结果表明： 基于可拓理论和风险矩阵的评估方法对改扩建隧道施工安全风险评估具有一定的适用性。     

高速公路养护风险评价指标综合赋权模型研究

为解决高速公路养护风险评价指标赋权问题,提出一种基于博弈论的主、客观综合赋权模型。建立高速公路养护风险评价指标体系,运用可拓层次分析法和改进的熵权法确定主、客观权重向量,并对其进行秩和检验。若两权向量无显著性差异,则运用博弈论集结模型对两权向量集化得到综合权重。以海南省高速公路养护风险评价指标权重求解为例,验证了该方法的合理性。     

基于权的最小平方法和可拓学的高陡岩质边坡稳定性评价

为准确评价高陡岩质边坡的稳定性,基于权的最小平方法和物元概念的可拓学理论,建立高陡岩质边坡的稳定性评价模型。构建多层次多指标的高陡岩质边坡稳定性评价指标体系,采用权的最小平方法确定各评价指标权重,构造经典域、节域和关联函数,计算等级关联度,得到边坡的稳定性等级。通过分析拉日铁路盆因拉隧道进口边坡稳定性的实例,验证评价模型的有效性。     

基于灰色模糊物元理论的中承式系杆拱桥施工风险评估

桥梁工程施工是一个复杂的系统工程,不仅施工环境复杂且不可控因素模糊繁多。为可靠、具体地分析桥梁施工过程中带来的风险,提出了适用于中承式系杆拱桥的基于德尔菲法的灰色模糊物元理论风险评估方法,综合三角模糊数法确定各风险因素的权重值,最终通过灰色关联度理论对各风险源进行等级确定。实例表明,基于三角模糊数法确定各风险因素的权重值,考虑了主观臆断和客观片面带来的影响;灰色模糊物元理论对特征指标值进行最优化关联变换,验证了该方法的合理性与有效性。     

高等级公路绿色施工评价模型研究

阐述了高等级公路绿色施工的内涵,从资源能源的节约利用、减少环境负荷、综合管理等方面构建了高等级公路绿色施工评价指标体系,并对各指标评价标准进行了较全面、系统的量化。针对指标的模糊不相容性建立了高等级公路绿色施工模糊物元评价模型,采用层次分析法和熵权法确定该指标的权重。以工程实例分析了该评价模型的可行性。     

高速公路平纵曲线组合路段交通风险评估方法

高速公路平纵曲线组合路段常出现单一平曲线和竖曲线要素满足规范，但二者相结合后存在安全隐患的情况。为评估这类组合路段的交通风险、提升组合路段安全性，综合运用可拓云理论与理想点法，提出了基于可拓云模型的交通风险评估方法。基于已有事故数据和文献，从驾驶员、道路、交通环境以及其他因素的角度出发，构建了包含15个指标的交通风险评估指标体系，并将每个指标划分为5个风险等级；利用层次分析法和熵权法确定各评估指标主、客观权重后，再通过理想点法确定各评估指标组合权重；参照公路路线设计规范及相关文献，考虑定性指标的边界模糊性划分各评估指标的风险等级，并按照等比原则实现定性指标的定量化描述；构造可拓云模型云隶属度矩阵，计算综合评判向量，最后根据最大隶属度原则确定路段风险等级。以云南省3段高速公路路段作为分析案例，利用基于可拓云模型的交通风险评估方法计算了各路段风险等级，并识别了各路段的危险性指标。结果表明:该方法与传统基于模糊综合评价法相比，评估结果相同，但信息更丰富，其综合评判模糊等级特征值的期望E_xr反映了路段的安全程度；Y路段的E_xr高于C路段，表明Y路段比C路段更安全；3段路段的评估结果的置信度因子θ均小于0.05，表明结果可信度较高，验证了该方法在交通风险评估过程中的适用性。      

基于改进熵权与灰色模糊理论的城市轨道交通PPP项目风险评价研究

针对城市轨道交通PPP项目风险繁多复杂等特点,为保障PPP项目的成功实施,提出基于改进熵权灰色模糊理论的风险评价方法。首先,考虑风险动态性特征,采用Delphi法对城市轨道交通PPP项目全生命周期风险按阶段进行有效识别,建立相应的风险指标体系; 其次,通过灰色聚类与模糊综合评判法相结合构建城市轨道交通PPP项目风险评价模型,利用灰色白化权函数实现风险指标信息的透明化,借助模糊理论计算风险综合评价值,判断项目风险等级,并采用改进熵权法与层次分析法相结合的方法确定主客观权重; 最后,将模型应用于青岛地铁3号线实际案例中。研究结果表明该项目风险等级为“中等”,评价模型具有合理性与有效性,同时提出相应的风险应对措施。