橋梁養(yǎng)護管理中的多指標評估與決策方法研究.pdf

1、改革開放30年來，我國橋梁的建設(shè)取得了舉世矚目的成就，目前我國現(xiàn)役橋梁數(shù)量約57萬座，僅2005年到2007年兩年間新增橋梁23萬座，并隨著我國4萬億投資刺激經(jīng)濟方案的實施，我國橋梁建設(shè)必將迎來又一個發(fā)展高峰。在我國橋梁建設(shè)取得巨大成績同時，突發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害、日趨多變的自然氣候、交通流量增加以及現(xiàn)有危橋數(shù)量占現(xiàn)有橋梁總數(shù)約17％等諸多因素及現(xiàn)狀，都對我國現(xiàn)有的養(yǎng)護管理提出了更高的要求，提高養(yǎng)護管理水平、研究橋梁養(yǎng)護管理的科學(xué)管理方法是當務(wù)

2、之急，它對保障我國經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展、社會穩(wěn)定，有著十分重要的現(xiàn)實意義。提高橋梁養(yǎng)護管理水平，需要建立在正確評價橋梁技術(shù)狀況和合理進行橋梁養(yǎng)護管理決策的基礎(chǔ)上；而橋梁養(yǎng)護管理中的評估與決策問題大多具有多指標、多因素、并常帶有不確定性的特點，研究與之相適應(yīng)的研究方法及方法的應(yīng)用對解決橋梁養(yǎng)護管理中的評估與決策問題具有重要的實踐意義。
　　 本文本著從實踐中來，進行理論分析與方法創(chuàng)新，再到實踐中去的基本思想，將管理科學(xué)方法與橋梁養(yǎng)護管理工

3、作相結(jié)合，在背景項目的支持下從評估與決策方法的角度，以橋梁養(yǎng)護管理的流程和內(nèi)容為線索，針對橋梁養(yǎng)護管理中的橋梁技術(shù)狀態(tài)綜合評估、路網(wǎng)級橋梁養(yǎng)護排序決策、橋梁養(yǎng)護項目變更趨勢決策、橋梁管理系統(tǒng)績效動態(tài)評估四個問題，分別建立了兩種多指標評估模型和兩種多指標決策模型，并進行了應(yīng)用和分析。
　　 首先提出了基于加權(quán)綜合云模型的橋梁技術(shù)狀態(tài)評估方法。在方法的建立上，研究利用云模型定性和定量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系和對不確定性的表示，充分考慮模糊性和

4、隨機性同時存在的情況，建立云規(guī)則發(fā)生器進行數(shù)據(jù)的定性定量轉(zhuǎn)換;在缺乏先前評估的歷史數(shù)據(jù)無法獲得客觀賦權(quán)的情況下，推廣綜合云模型的加權(quán)生成公式、構(gòu)建了專家群加權(quán)綜合云模型判斷矩陣、建立與層次分析法結(jié)合的加權(quán)綜合云評估模型；在方法的應(yīng)用上，根據(jù)橋梁技術(shù)狀態(tài)評估的特點，應(yīng)用于橋梁技術(shù)狀態(tài)的綜合評估，并與另外兩種綜合評估方法相比較，表明該方法是有效的、更加貼近評估實際。
　　 隨后提出了基于核空間云模型的路網(wǎng)級養(yǎng)護排序決策方法。在方法的

5、建立上，利用云模型對隨機、模糊狀態(tài)的有效刻畫，對各個屬性的最優(yōu)值進行判斷和劃分，這在實際操作中是容易做到的，根據(jù)對最優(yōu)屬性組合空間的確定度再借鑒聚類的思想建立了核空間云模型的排序決策模型。并建立了改進狀態(tài)劃分方法的灰色-馬爾可夫鏈的橋梁技術(shù)狀態(tài)預(yù)測模型。在方法的應(yīng)用上，建立了路網(wǎng)級橋梁養(yǎng)護排序決策的指標體系，應(yīng)用核空間云模型給出了路網(wǎng)級橋梁養(yǎng)護順序。
　　 其次提出了改進粗糙集的一種橋梁養(yǎng)護項目變更趨勢決策方法。研究在指標較多樣

6、本量較小的情況下，通過向量空間理論中擴維的方法，將代數(shù)結(jié)構(gòu)和向量空間理論融入到粗糙集理論中，建立了一種基于代數(shù)理論的改進粗糙集決策方法。在方法的應(yīng)用上，建立了本文所研究的這類橋梁養(yǎng)護項目變更趨勢決策的指標體系和指標取值的確定范圍，將改進粗糙集模型應(yīng)用于橋梁養(yǎng)護項目變更趨勢決策中，并與其他方法進行了比較，表明了改進粗糙集決策模型是有效、可行的；最后根據(jù)項目變更發(fā)展趨勢的判斷結(jié)果給出了決策建議。
　　 接下來提出了基于路徑模型與統(tǒng)計

7、檢驗相結(jié)合的動態(tài)評估方法。在需要對指標之間的因果關(guān)系以及對不同評估結(jié)果的差異性分析進行研究的情況下，提出了以偏最小二乘路徑模型的評估方法為基礎(chǔ)，通過建立差異性分析的結(jié)構(gòu)和均值假設(shè)、將路徑模型與統(tǒng)計檢驗相結(jié)合的動態(tài)評估方法。在方法的應(yīng)用上，針對橋梁養(yǎng)護管理水平與橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng)的績效緊密相聯(lián)的情況，建立了基于用戶滿意度的橋梁管理系統(tǒng)績效評估指標，采用基于路徑模型與統(tǒng)計檢驗相結(jié)合的動態(tài)評估方法進行了實例分析。
　　 最后針對所提出的