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1、第34卷第3期武汉理工大学学报(交通科学与工程版)Vol.34No.32010年6月JournalofWuhanUniversityofTechnologyJune2010(TransportationScience&Engineering)*基于DEA的沥青路面使用性能综合排序方法研究王辉盛伟张起森(长沙理工大学交通运输工程学院长沙410004)摘要:沥青路面使用性能排序方法的科学性直接影响养护决策的合理性.运用基于虚拟决策单元的数据包络分析法(DEA)建立了沥青路面综合排序模型,确定了模型的输入、输出指标.对某高速公路路面性能排序
2、进行了案例分析,并与华盛顿州和犹他州的典型排序方法进行比较.结果表明,基于虚拟决策单元的DEA排序方法与典型排序方法的结论基本一致,且具有评价指标较全面与权重不需人为事先确定等优点,避免了典型排序方法中权重确定的主观性缺陷.关键词:道路工程;沥青路面;使用性能;排序;数据包络分析;虚拟决策单元中图法分类号:U416.2DOI:10.3963/j.issn.10062823.2010.03.0350引言决策单元方面的不足,使得综合排序结果更客观科学,更加符合客观实际情况.路面性能的好坏将直接影响行车安全和运输效益,因此正确评价路面综合使用性能优
3、劣对于1路面使用性能排序的数据包络分道路的使用、养护管理至关重要.路面使用性能的析模型评价根据路面状况数据,对路面性能满足使用要求的程度作出判断,以了解路面的服务水平,判别1.1数据包络分析基本模型各路段路面需要采取养护、改扩建措施的对策和数据包络分析法是1978年著名运筹学家A.优先次序,为路面管理者提供基础资料与决策依Charnes和W.W.Cooper等提出的,以相对效据,它是路面管理系统的重要组成部分.目前国内率概念为基础,来评价具有相同类型的多投入、多外路面使用性能状态评价与排序一般采用状态向产出的决策单元(decisionmaking
4、units,DMU)量或单一综合评价指标的方法,这些方法通常是是否技术有效的一种非参数统计方法.其基本思在分析路况综合指标与各影响因素相互关系的基路是把每一个被评价对象作为一个决策单元,再础上,通过数据统计分析,建立具有一定的科学性由众多DMU构成被评价群体,通过对投入和产的数学模型,但由于受到交通、气候等客观条件的出比率的综合分析,以DMU的各个投入和产出限制,在指标的选择和权重的确定上主观经验性指标的权重为变量进行评价,确定各DMU是否[13]较大.DEA有效,由于DEA方法在评价各DMU时选为提高评价排序方法的科学性和适用性,减择最有利于该D
5、MU的权重,不需事先假定输入少评价过程中人为主观的因素的影响,本文提出和输出的函数关系进行包络分析,因此得到的评采用基于虚拟决策单元的数据包络分析方法价结果不受任何人为的影响,趋于客观公正.已成(DEA)的沥青路面使用性能综合评价排序模型,为系统工程、决策分析和技术评价等领域常用的[45]该模型完全克服了综合评价排序时主观性强的缺分析方法.陷,并弥补了传统DEA模型不能有效区分有效假设有n个路段组成一组决策单元DMUj(j收稿日期:20100328王辉(1970):男,博士,副教授,主要研究领域为路面工程*广东省交通科
6、技计划项目资助(批准号:200528)∃570∃武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2010年第34卷=1,2,3,,n),对应的每个决策单元相对于道路yr=maxyrj(i=1,2,,m;r=1,2,,s),则最1∀j∀n使用者而言都有m个输入指标(表示该指标的增优虚拟决策路段DMUn+1的输入、输出为Xn+1=TT大对使用者产生不利的影响)和s个输出指标(表(xj,x2,,xm),Yn+1=(y1,y2,,ys),这样就示该指标的增大对使用者产生有利的影响).则每使得实际的各决策路段相对最优虚拟决策路段为个DMUk的输入、输出指标可
7、分别用向量表示为非有效,就达到了进一步比较各路段差异程度的TXj=(x1j,x2j,,xij,,xmj),Yj=(y1j,y2j,,目的.Tyrj,,ysj).式中:xij和yrj分别表示DMUj的第把最优虚拟决策路段引入实际的n个决策单i个输入指标和第r个输出指标.则基于道路使用元中,就可得到基于最优虚拟决策路段的路面使者的路面使用性能评价的DEA模型为用性能评价DEA模型如式(2)ssmaxhj0=uryrj0maxhj0=uryrj0r=1r=1msmsvixij-uryrj!0vixij-uryrj!0i=1r=1i=1r=1j
8、=1,2,,nj=1,2,,n,n+1;j#j0mms.t.(1)s.t.v(2)vixij0=1
