改进沥青路面使用性能综合评价模型探究

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1、改进沥青路面使用性能综合评价模型探究　　摘要：本文从沥青路面使用性能评价模型受到的制约因素出发，利用模糊数学理论和层次分析法减少制约因素的影响，建立模糊层次综合评价沥青路面使用性能的模型。本文中的模糊层次综合评价模型综合多项路面模糊性评价指标，并采取客观权重减少人为因素的干扰，能够减少现有评定方法的片面性及主观性，可以准确、全面地反映路面使用性能的实际状况。实例表明：本文中的模糊层次综合评价法操作简单、实用性强，可在沥青路面使用性能的评价中广泛应用。关键词：路面使用性能，模糊数学，层次分析法，权重中图分类号：U416文献标识码：A1引

2、言9现行的《公路技术状况评定标准》中，沥青路面使用性能综合评价模型受到两个因素的制约：一是多项评价指标具有模糊性；二是评价指标的权重难以确定。规范中没有考虑评价指标的模糊性及指标权重选取的客观性原则，导致在工程实践中，按照规范方法评定的路面使用性能评价结果与路面的实际状况不符。为对沥青路面使用性能作出更加准确的评价，本文从制约现有规范中沥青路面使用性能评价模型的两个因素出发，利用模糊数学理论将路面性能评价中一些边界不清，不易定量分析的模糊指标进行量化(即确定隶属度)，解决评价指标间模糊性的问题；利用层次分析法确定指标权重，减少主观因素

3、对权重的影响，使权重选取更加客观、准确，建立评定沥青路面使用性能的模糊层次综合评价模型。2.路面使用性能模糊层次综合法2.1模糊层次综合评价步骤1）确定评价对象的因素集本文采用路面使用性能评价指标与《公路技术状况评定标准》中一致。即路面损坏状况指数PCI、行驶质量指数RQI、路面车辙RDI、路面抗滑性能指数SRI为因素集。记2）确定评语等级论域采用《公路技术状况评定标准》的5个评定等级，即={优，良，中，次，差}。结合工程实例及参考国内外文献资料，将各指标换算成100分制进行等级评定，如下表1所示.表1路面使用性能等级评定标准评定指标

4、优良中次差PCI85~10070~8555~7040~550~40RQI90~10080~9062~8040~620~40RDI97~10092~9780~9259~800~59SRI85~10062~8540~6230~400~303）根据各指标隶属度向量r，求解隶属度矩阵R9路面使用性能评价中各指标间边界模糊，不易进行定量分析，而模糊数学中可以利用隶属度函数将各指标进行量化分析，能够解决各评价指标间模糊性的问题。路面使用性能评价指标间均具有较大的离散性，当观测次数较多时，一般可认为其隶属函数符合正态分布，即:b＞0（1）式中：，m

5、、n为评价指标对应于评价等级的上限及下限，见表2。根据上述两式及表1，a、b计算结果如下表2所示。表2a、b系数取值表评价指标系数评价等级v优良中次差PCIa92.577.562.547.520.0b9.019.019.019.0124.02RQIa9585715120b6.016.0110.8113.224.02RDIa98.594.58669.529.5b1.83.07.2112.6135.44SRIa92.573.5513515b9.0113.8113.216.0118.024）确定评价指标的权向量A，并对A进行归一化处理。将权

6、向量记作，A中的元素i表示的是因素对被评事物的隶属度。5）计算综合评判向量9选择模糊合成算子将A与各被评事物的R进行合成，得到模糊综合评价结果向量。即：（2）6）根据隶属度最大原则进行判断。以模糊综合评价结果向量中的来进行结果的评判。2.2层次分析法确定权重层次分析法是一种客观确定权重系数的方法，克服了专家确定权系数的主观性、片面性。它将一些复杂的问题层次化、条理化，再根据对客观实际的模糊判断，运用数学的方法将定性的模糊指标定量化数。层次分析法的步骤:1）确定目标和评价因素P个评价指标，。2)构造判断矩阵一般采用1~9及其倒数的规定性

7、标度方法确定判断矩阵，判断矩阵各元素的值越大表明人们认为该元素对评价结果越有影响。设判断矩阵为，则有：（3）3）计算权向量采用特征根法计算判断矩阵S，其最大特征根对应的特征向量，就是权系数的值。4）一致性检验在实际的应用中，要求对判断矩阵一致性进行检验。一致性检验分一下三个步骤：9第一步，计算一致性指标C.I.的值（4）第二步，用查表法找出对应阶数的平均随机一致性指标R.I的值.第三步，计算一致性比例C.R，并判断其是否符合要求（5）一致性比例.小于0.1，表面判断矩阵的一致性满足要求；一致性比例大于0.1，表面判断矩阵不满足一致性的

8、要求，此时，则需重新确定判断矩阵。3工程实例将某高速公路分为四个标段，采用已收集的数据并换算成百分制，运用规范法和模糊层次综合法对路面的使用性能进行评定。收集整理的数据见表3。表3各标段评价因素实测值一览表评价指标高速公