基于AHP和GC-TOPSIS的山区桥型方案比选

最优桥型方案的确定是桥梁初步设计阶段的关键内容,决策结果的科学与否直接关系到整个工程建设的开展和实施。目前山区桥型方案的确定主要以经验判断为主,可采用的理论方法相对较少,为此,基于层次分析法、灰色关联分析和逼近理想解法的基本理论,建立了一种山区桥型方案综合评价模型。该模型首先从经济、技术、社会3大方面综合考虑影响桥型选取的多种因素,选定12个评价指标,构建山区桥型方案综合评价体系,通过层次分析法计算桥型评价指标权重以降低人为主观因素的影响,然后运用模糊数学理论和灰色关联分析方法构造加权灰色关联系数决策矩阵,并采用逼近理想解法计算各备选桥型方案与灰色关联理想解的相对贴近度,最后以相对贴近度的大小作为评判依据进行优劣排序确定最优桥型方案。运用该评价模型对贵州普安县山区某公路3个备选桥型方案(A_1～A_3)进行比较,获得装配式预应力混凝土连续T梁桥(A_1)、预应力混凝土连续刚构桥(A_2)和预应力混凝土矮塔斜拉桥(A_3)3个方案的贴近度分别为0.597 7,0.315 6,0.400 3,优劣排序为A_1A_3A_2,即第1方案为最优方案。将该桥型方案应用于实际桥梁建造,取得了良好的经济和社会价值。实践结果表明,该评价模型为山区桥型方案的决策提供了一种可行的理论方法。