一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法技术

技术编号:39671849 阅读:9 留言:0更新日期:2023-12-11 18:37
本发明专利技术涉及一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法,包括:基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法


[0001]本专利技术涉及公路隧道施工安全管理
,尤其是涉及一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法


技术介绍

[0002]公路隧道建设中各种安全事件频发,其事故伤亡人数也远远超过其它的岩土项目,原因在于公路隧道施工过程动态多变,其所处地质条件复杂,易发生各类地质灾害,且由于工程隐蔽性高

施工难度大

施工周期长

投入资金大等不确定因素,使得施工安全风险问题日益突出,因此,有必要对风险因素开展关联性研究

[0003]现有技术中,未确知测度理论能够准确地在评价工程项目时得出评价结论,并且在评价模型之中,指标权重能否准确反映指标重要性尤为关键

因此,诸多学者在模型构建阶段选择使用熵权法与其他主观权重法结合计算指标组合权重,此类方法在一定程度上克服了传统求权重方法的弊端,但主观赋权法存在的极大主观性以及客观赋权法的复杂性普遍较高的特点,给模型本身的应用带来不便,难以得到有效推广使用,无法保证公路隧道施工安全风险评估结果的准确可靠性


技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法,能够提高指标体系的科学合理性

增强模型的可操作性,从而确保风险评估结果的准确可靠性

[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法,包括以下步骤:
[0006]步骤
S1、
基于
PSR(Pressure

State

Response
,压力

状态

响应
)
理论,从指标动态传导的角度选取施工风险指标,构建公路隧道施工安全评价指标体系;
[0007]步骤
S2、
采集历史隧道工程历史事故数据,使用拉格朗日乘子法对层次分析法和灰色关联度理论所得指标主客观权重组合赋权,得到公路隧道施工风险指标组合权重;
[0008]步骤
S3、
根据步骤
S1
中的隧道施工安全评价指标体系

步骤
S2
中的指标组合权重,使用未确知测度理论,进行隧道工程若干施工段的风险等级判定及施工段风险等级排序;
[0009]步骤
S4、
根据步骤
S2
中的历史隧道工程历史事故数据,基于灰色关联度理论计算指标耦合度,结合步骤
S3
中的隧道风险判定结果,确定出隧道施工安全管理的风险管控策略

[0010]进一步地,所述步骤
S1

PSR
理论的框架思路具体为:
[0011]由于风险“压力”的产生,使风险主体“状态”受到影响,继而促使风险管理措施“响应”,因此隧道施工事故是“压力

状态

响应”三系统关联作用的结果;
[0012]所述步骤
S1
中隧道施工风险评价指标包括:
[0013]压力系统,所述压力系统包括水文条件
X1、
地质条件
X2、
气象条件
X3、
设计方案
X4、
施工方案
X5

[0014]状态系统,所述状态系统包括施工人员状态
X6、
材料设备状态
X7、
施工环境情况
X8、
安全管理水平
X9

[0015]响应系统,所述响应系统包括应急保障能力
X10、
事故识别能力
X11、
应急处理能力
X12。
[0016]进一步地,所述步骤
S2
具体包括以下步骤:
[0017]S21、
采用层次分析法对步骤
S1
中的隧道施工安全评价指标进行权重分析,确定施工安全评价指标主观权重;
[0018]S22、
采用灰色关联度理论对步骤
S1
中的隧道施工安全评价指标进行权重分析,确定施工安全评价指标客观权重;
[0019]S23、
将分步骤
S21
中的施工安全评价指标主观权重和分步骤
S22
中的施工安全评价指标客观权重,使用拉格朗日乘子法进行加权融合,得到主客观组合权重,表示为:
[0020][0021]式中,为主客观组合权重,
w
i
为使用层次分析法求得的指标主观权重,
w

i
为使用灰色关联度理论求得的指标客观权重

[0022]进一步地,所述步骤
S21
包括以下分步骤:
[0023]S211、
根据标度法构建判断矩阵:
[0024][0025]其中,
A
为判断矩阵,
a
11
为隧道结构安全评价指标1的标度
a1与隧道施工安全评价指标1的标度
a1的相对重要性,
a
21
为隧道施工安全评价指标2的标度
a2与隧道施工安全评价指标1的标度
a1的相对重要性,
a
n1
为隧道施工全评价指标
n
的标度
a
n
与隧道施工安全评价指标1的标度
a1的相对重要性,
a
12
为隧道施工安全评价指标1的标度
a1与隧道施工安全评价指标2的标度
a2的相对重要性,
a
1n
为隧道施工安全评价指标1的标度
a1与隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
的相对重要性,
a
22
为隧道施工安全评价指标2的标度
a2
与隧道施工安全评价指标2的标度
a2的相对重要性,
a
2n
为隧道施工安全评价指标2的标度
a2与隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
的相对重要性,
a
n2
为隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
与隧道施工安全评价指标2的标度
a2的相对重要性,
a
nn
为隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
与隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
的相对重要性,<本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤
S1、
基于
PSR
理论,从指标动态传导的角度选取施工风险指标,构建公路隧道施工安全评价指标体系;步骤
S2、
采集历史隧道工程历史事故数据,使用拉格朗日乘子法对层次分析法和灰色关联度理论所得指标主客观权重组合赋权,得到公路隧道施工风险指标组合权重;步骤
S3、
根据步骤
S1
中的隧道施工安全评价指标体系

步骤
S2
中的指标组合权重,使用未确知测度理论,进行隧道工程若干施工段的风险等级判定及施工段风险等级排序;步骤
S4、
根据步骤
S2
中的历史隧道工程历史事故数据,基于灰色关联度理论计算指标耦合度,结合步骤
S3
中的隧道风险判定结果,确定出隧道施工安全管理的风险管控策略
。2.
根据权利要求1所述的一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法,其特征在于,所述步骤
S1

PSR
理论的框架思路具体为:由于风险“压力”的产生,使风险主体“状态”受到影响,继而促使风险管理措施“响应”,因此隧道施工事故是“压力

状态

响应”三系统关联作用的结果;所述步骤
S1
中隧道施工风险评价指标包括:压力系统,所述压力系统包括水文条件
X1、
地质条件
X2、
气象条件
X3、
设计方案
X4、
施工方案
X5
;状态系统,所述状态系统包括施工人员状态
X6、
材料设备状态
X7、
施工环境情况
X8、
安全管理水平
X9
;响应系统,所述响应系统包括应急保障能力
X10、
事故识别能力
X11、
应急处理能力
X12。3.
根据权利要求1所述的一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法,其特征在于,所述步骤
S2
具体包括以下步骤:
S21、
采用层次分析法对步骤
S1
中的隧道施工安全评价指标进行权重分析,确定施工安全评价指标主观权重;
S22、
采用灰色关联度理论对步骤
S1
中的隧道施工安全评价指标进行权重分析,确定施工安全评价指标客观权重;
S23、
将分步骤
S21
中的施工安全评价指标主观权重和分步骤
S22
中的施工安全评价指标客观权重,使用拉格朗日乘子法进行加权融合,得到主客观组合权重,表示为:式中,为主客观组合权重,
w
i
为使用层次分析法求得的指标主观权重,
w
i
'
为使用灰色关联度理论求得的指标客观权重
。4.
根据权利要求3所述的一种基于未确知测度理论的公路隧道施工安全评价方法,其特征在于,所述步骤
S21
包括以下分步骤:
S211、
根据标度法构建判断矩阵:
其中,
A
为判断矩阵,
a
11
为隧道结构安全评价指标1的标度
a1与隧道施工安全评价指标1的标度
a1的相对重要性,
a
21
为隧道施工安全评价指标2的标度
a2与隧道施工安全评价指标1的标度
a1的相对重要性,
a
n1
为隧道施工全评价指标
n
的标度
a
n
与隧道施工安全评价指标1的标度
a1的相对重要性,
a
12
为隧道施工安全评价指标1的标度
a1与隧道施工安全评价指标2的标度
a2的相对重要性,
a
1n
为隧道施工安全评价指标1的标度
a1与隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
的相对重要性,
a
22
为隧道施工安全评价指标2的标度
a2
与隧道施工安全评价指标2的标度
a2的相对重要性,
a
2n
为隧道施工安全评价指标2的标度
a2与隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
的相对重要性,
a
n2
为隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
与隧道施工安全评价指标2的标度
a2的相对重要性,
a
nn
为隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
与隧道施工安全评价指标
n
的标度
a
n
的相对重要性,
n
为判断矩阵的行数和列数;
S212、
计算一致性比例并判断是否小于设定值;若是则进入分步骤
S213
,否则对判断矩阵进行修正并跳转到分步骤
S212

S213、
采用特征根法计算隧道施工安全评价指标的主观权重,表示为:
Aw

λ
max
w
其中,
A
为判断举证,
w
为判断举证
A
中隧道施工安全评价指标所对应的特征向量,
λ
max
为判断矩阵
A
的最大特征值;在步骤
S212
中,计算一致性比例包括以下分步骤:
S2121、
根据步骤
S211
中的判断矩阵计算每行元素乘积的
n
次方根,表示为:其中,
w
i
为每行元素乘积的
n
次方根,为从
j
=1到
j

n
列数字连续相乘,
a
ij
为隧道施工安全评价结构
i
的标度
a
i
与隧道施工安全评价指标
j
的标度
a
j
的相对重要性;
S2122、
根据步骤
S211
中的判断矩阵和分步骤
S2121
中的每行元素乘积的
n
次方根计算最大特征根,表示为:其中,
λ
max
为判断矩阵
A
的最大特征根,
w
i
为单个安全评价指标的主观权重;
S2123、
根据步骤
S2122
中的最大特征根,计算层次总排序一致性指标:其中,
C.I...

【专利技术属性】
技术研发人员:周洪文陈昕霞杨鹏辉张海啸余文洋杨幸吴伟张庆伟耿浩哲杨圣德
申请(专利权)人:河南交投商罗高速公路有限公司河南交投固商高速公路有限公司
类型:发明
国别省市:

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