高速公路网传感设备状态评价研究

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1、2013年l2月第l2期城市道桥与防洪科技研究131高速公路网传感设备状态评价研究董帅，赵亚男(北京理工大学机械与车辆学院，北京市100081)摘要：该文结合实际运行经验，在公路网传感设备运行状态的评价过程中，将定性的评价结果用定量信息进行描述。应用模糊综合评判方法对传感设备的状态开展量化评估。在研究并选取状态特征参量的基础上，引入模糊数学理论，将状态参量信息通过模糊三角分布隶属函数来表示。实例证明，该方法在评价传感设备状态时，模糊三角分布隶属函数可以将设备状态特征信息和设备性能进行有效的关联，恰当地反映了设备当前的运行工况，较为符合传感设备运行状态变化规律。

2、其评价结果可以为科学开展设备状态检修、风险评估等工作提供科学的依据。关键词：隶属函数；模糊三角分布；公路传感设备；状态评价；模糊综合评判中图分类号：U412．36+6文献标识码：A文章编号：10()9—7716(2013)12—0131-03地反应公路网传感设备运行状态。可指导公路网0引言设备管理人员及时、高效的掌握公路网设备整体公路网传感设备指的就是智能交通系统感知损耗、故障情况。节点中的各种传感器，是构成智能交通系统的基1模糊综合评判基本理论础元件。当传感设备出现故障时，采集到的数据将不能真实反应道路上的交通情况，不仅不能保证模糊综合评判基本理论对设备的评

3、价或评估对道路管理措施的正确实施，还有可能是因为数中，常涉及到多个因素或指标，不能仅从单一因素据的失真而采取的错误管理措施使实际道路上的的状态去评价设备，而要建立因素集：交通状况变坏。只有保证公路网传感设备采集到{u1，2，⋯，‰)的各类信息的准确性，才能使智能交通系统正常根据多个因素对设备进行综合评价，这就是的运行并服务于管理部门，并最终为道路使用者综合评判。在工程中运行人员会将主观意识转移服务【”。到对因素的评判中，从而形成了评语集合：组成公路网传感设备的传感器数量、种类繁={，z，⋯，}多，时空分布离散，公路网传感设备与互联网结合对于设各每—个单因素单独

4、作出的评判，(“)，起来，实现了人与传感器、传感器与传感器之间的可看作是集合到的一个模糊影射．厂。而．厂可诱互联。针对公路网传感设备多样、异构、复杂等特导一个模糊关系Rr，尺，中的元素即为隶属度，表征及其重要作用，如何掌握公路网传感器运行状示某参量数据对于某类评语的隶属程度，r(u)则为态，以避免传感器故障所带来的无法估计的损失因素集中元素对于评语集元素的隶属函数：成为了既重要又棘手的问题。RF{ril,，⋯，rIm}，i=l，2，3，⋯，n本文在完善公路网传感设备的状态参量模型由于各类因素所处地位和作用各不相同，因的基础上，寻求各参量信息和描述语言的关联分此

5、需要定义因素集u上的模糊子集A=[，即权重布关系，并提出基于该关联关系的模糊正态分布矩阵，ai为单因素在总评中所起的权重。由Rf可隶属函数。并通过重庆石忠高速公路微波交通流以诱导出U到V的一个模糊线性变换：检测器进行应用验证，证明了该评价方法可以恰TR(A)：A。R~B=[bj]当地反映了设备当前的运行工况，较为符合传感其中：“。”为广义模糊运算符号；B是评语集设备运行状态变化规律。V的一个模糊子集，即为模糊综合评判。该函数合理地依据模糊数学方法对设备状态2高速公路网传感设备状态评价中的隶属函数信息进行转化，使得模糊综合评判模型可以真实模糊综合评判方法的关键之

6、一是在进行综合收稿日期：2013—09—03评判前确定各个参量对于统一评语集合的评价基金项目：交通运输建设科技项目(20113182233~)值，即隶属度，使得各参量具有可比性。而隶属度作者简介：董帅(1989一)，男，jB京人，硕士研究生，研究方向交通工程高速公路。的模糊集合是通过隶属函数来表达。132科技研究城市道桥与防洪2013年12月第12期模糊综合评判中确定隶属函数的基本步骤，函数计算隶属度。如图1所示。本文确定与评语集元素相对应的3个评价区间对因素集中的参量进行评价。3个区间的分布期望值依次为、、，其中‰分别为该参量属性的最小值和最大值，为“注意”

7、状态的给定期望值。三角形分布隶属函数表达式为：f1M≤肛I(“)=}．_U-1．to11,oI1U一通过大量实践，以及专家经验，要对传感器状1Ou<态进行评价，首先要分析传感器自身因素，选取其影响因素为：完好率，总工时和定检情况。其中完rlow({12,o<好率表示设备正常工作占投入使用时长的比率。I10≥《嘲关操作人员的熟练程度对传感器能否正常对于高、中、低三类评语各参量的隶属度计算运行也起到

8、了关键性的作用，其中包括：安装配置模型