【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能决策，具体涉及一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法。
技术介绍
1、我国国土资源丰富，不同地区地质情况复杂，在使用盾构法修建地铁隧道的过程中会遭遇许多不良地质问题，为保证盾构的顺利通过，需要采取合适的辅助工法处理措施改善地层参数，以及调整盾构掘进参数。现阶段对于盾构辅助工法的决策几乎全凭专家及现场施工技术人员的经验来决定，当盾构连续穿越多段不良地质时，对于其辅助工法方案决策便会变得十分困难。一旦决策失误不仅会导致盾构掘进困难，延误工期等风险，严重的甚至会造成隧道塌方，人员伤亡等工程事故。因此，对不良地质条件下的盾构辅助工法施工方案的决策方法研究具有很强的工程应用意义。
2、鉴于滨海复杂地层所特有的不良地质条件，其中存在有众多影响盾构施工的因素，对于掘进过程中与地层间的不适应改善也缺乏科学、合理的辅助工法的决策方法。然而，目前大多数情况下的改善盾构掘进与地层之间适应性的辅助工法的决策，还是根据相关技术人员的主观意见和施工经验进行定性的决策，因此现有的盾构辅助工法的决策方法还存在以下问题：
3、1)目前缺乏系统的滨海复杂地层不良地质条件下的盾构辅助工法的智能决策方法；2)传统数据包络分析法与层次分析法相结合易导致影响因素两两权重相等的情况出现，同时也很难凸显某一影响因素的主观偏好；3)对于以数据包络分析法为依据从而对评价指标各阶层判断矩阵的权重分配，尚缺乏科学合理的改进排序方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种滨海复
2、为此，本专利技术所采用的技术方案为；一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，包括以下步骤：
3、步骤s1、构建方案层判断矩阵；
4、决策方案集v＝{v1,v2,…,vn}，n代表可供选择的决策方案的总数，本模型的准则层c设定z个影响因素，a是决策方案集v＝{v1,v2,…,vn}上的一个n阶矩阵，ai＝(aijl)n×n，l＝1,2,3,…,z，aij表示指标vi与vj相比，aij的数值代入专家调查评分标准，得到的判断矩阵a可表示为；
5、其中aij＝1/aji,aii＝1，i,j＝1,2,3,…,n
6、步骤s2、群决策判断矩阵的构建；将决策专家视作为一个决策群体，通过专家评估的方式进行群决策，假设第k位专家建议给出的判断矩阵为；
7、
8、检验al(1),al(2),…,al(k)是否满足次序的一致性，检验构造的判断矩阵是否合理，然后取m个判断矩阵中对应位置元素所构成的几何平均值
9、
10、步骤s3、根据层次分析法中的一致性检验方法对几何平均值a进行一致性检验，若其为完全一致性矩阵或者能够满足一致性条件时，通过以下公式将其转化为模糊判断矩阵b，从而统一了准则层c和方案v的标度方法；
11、
12、步骤s4、将模糊判断矩阵b构造成模糊判断一致性矩阵r，计算模糊多属性总排序，首先按照下式对模糊判断矩阵b每行进行求和，数学变换后最后构建模糊一致性矩阵r，其矩阵形式可表示为；
13、
14、根据所求出的模糊一致性矩阵rl＝(vijk)n×n，选用方根法对矩阵中的元素按照如下公式进行计算，即可得到方案vi在准则cl下的相对优属度sil；
15、
16、步骤s5、采用dea模型结合ccr模型的deahp模型来定义因素权重向量w＝(w1,w2,…,wz)；运用ccr模型进行判断矩阵排序，假设准则层c一共由z个影响因素组成，分别记为c1,c2,…,cz，每次从中取出两个影响因素ci与cj，ci与cj的比值记为aij，依次可推算出两两比较矩阵a＝(aij)zxz，矩阵a中的元素满足aij＝1/aji(i≠j)，且aii＝1，通过dea模型计算因素权重向量w＝(w1,w2,…,wz)，
17、然后按照以下公式进行加权处理，最后得到各方案的ti值；
18、
19、按从大到小的规则进行排序，最大的ti所对应的辅助工法即为该不良地质下最优的辅助工法施工方案。
20、作为上述方案的优选，所述专家调查评分标准为：当标度为1时，表示两个方案相比，具有同样的重要性；当1＜标度≤3时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要0％～25％；当3＜标度≤5时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要25％～50％；当5＜标度≤7时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要50％～75％；当7＜标度≤9时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要75％～100％，从而根据专家的主观判断初步评定决策方案的重要对比度，范围设计合理。
21、进一步优选为，所述步骤s3中对几何平均值进行一致性检验的步骤为cr＝ci/ri；ci＝(λ-n)/(n-1)，其中λ为最大特征值，n为矩阵阶数，ri通过查表获得，当cr＜0.1时，通过一致性检验，从而有效避免构建矩阵时评估重要性出现矛盾冲突，比如出现方案一比方案二重50％，方案二比方案三重要50％，但方案一比方案三重要0％～50％的不合理评估情况。
22、进一步优选为，所述步骤s5中deahp模型计算步骤为假设有z个物体分别为a1,a2,…,az，各自的拟定质量记为w1,w2,…,wz，且z个物体的重量之和为1，则ai(i＝1,2,3,…,z)之间两两比较的权重矩阵的表示如下式所示。
23、
24、为了体现数据的一般性，约定w1≤w2≤…≤wz，再由dea基本原理可知a中的每一行所表征的向量指标对应的dmu均有各自的效率评价指数。根据charnes-cooper分式变换可得ccr模型为；
25、max ur yr＝vp
26、
27、式中，xr为第r个输入单元要素的输入指标值；yir为第r个要素单元输出指标为i的输出指标值；vr为第r个输入单元要素的输入指标权重；uir为第r个要素单元输出指标为i的输出指标值权重，ur＝(u1r,u2r,…,uzr)，yr＝(y1r,y2r,…,yzr)t，则有；
28、
29、根据输入值为1，则有x＝(x1,x2,…,xr)＝(1,1,…,1)，即xr＝1，则ccr模型的约束条件可化简为；
30、
31、将a中的元素表征为第r个dmu的输出指标值代入进上式进行演算，并假设第r个dmu的最优排序表征值为ur*，可将ccr模型转变为求解如下式所示的线性规划，求解该线性规划可解出vp1,vp2,…,vpz，将vp1,vp2,…,vpz进行归一化后，即为所求权重(w1,w2,…,wz)中的元素值；
32、
33、
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1.一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，其特征在于，所述专家调查评分标准为：当标度为1时，表示两个方案相比，具有同样的重要性；当1＜标度≤3时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要0％～25％；当3＜标度≤5时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要25％～50％；当5＜标度≤7时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要50％～75％；当7＜标度≤9时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要75％～100％。
3.根据权利要求1所述的一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，其特征在于：所述步骤S3中对几何平均值A进行一致性检验的步骤为CR＝CI/RI；CI＝(λ-n)/(n-1)，其中λ为最大特征值，n为矩阵阶数，RI通过查表获得，当CR＜0.1时，通过一致性检验。
4.根据权利要求1所述的一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，其特征在于：所述步骤S5中DEAHP模型
5.根据权利要求4所述的一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，其特征在于：所述步骤S1中的准测层C设定四个影响因素，分别为工程造价因素、施工工期因素、工程复杂性因素、环保因素。
6.根据权利要求4所述的一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，其特征在于：所述步骤S5中先假设影响因素的输入值均为1，则事关判断矩阵的权重排序单元即可视作为z个输入值为1的决策单元DMU，同时要根据z个输出指标来评价决策单元DMU有效性的DEA模型。
...【技术特征摘要】
1.一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，其特征在于，所述专家调查评分标准为：当标度为1时，表示两个方案相比，具有同样的重要性；当1＜标度≤3时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要0％～25％；当3＜标度≤5时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要25％～50％；当5＜标度≤7时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要50％～75％；当7＜标度≤9时，表示两个方案相比，一个方案比另一个方案重要75％～100％。
3.根据权利要求1所述的一种滨海复杂地层不良地质下盾构法辅助工法的智能决策方法，其特征在于：所述步骤s3中对几何平均值a进行一致性检验的步骤为cr＝ci/ri；ci＝(λ-n)/(n-1)，其中λ为最大特征值，n为矩阵阶数，ri通过查表获得，当cr＜0....
【专利技术属性】
技术研发人员：向超，黄明，沈高，张耀星，钱伟丰，潘瑞腾，杨巍，
申请(专利权)人：中铁十八局集团第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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