一种边坡稳定性的评价方法。利用云模型对边坡稳定性进行研究，选取边坡角、边坡高度等6个评价指标，运用CRITIC法和序关系分析法（G1法）分别计算边坡角、边坡高度等6个评价指标的客观权重和主观权重，并使用博弈组合赋权法对CRITIC法和G1法计算的权重进行组合赋权，最后确定综合权重。结合正向云发生器，计算出边坡不同等级的隶属度，并与CRTIC法评价结果及实际等级进行对比，从而为边坡稳定性的研究提供决策参考。本发明专利技术解决了单一赋权方法的局限性，建立了一种主观与客观相结合的边坡稳定性评价方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到边坡安全稳定性分析领域，具体涉及到一种基于主客观组合赋权-云模型的边坡稳定性评价方法。
技术介绍
1、现有的云模型的边坡稳定性评价的方法虽然能为边坡稳定性的研究提供一定的参考，但是它具有以下缺点。
2、1、由于主观的边坡稳定性分析方法是基于人的意识去支配一切，它主要依靠人的主观感觉、经验等进行评价，导致评价结果缺乏定量分析的精确性的缺点。
3、2、由于客观的边坡稳定性分析方法是基于具体的数据去做出判断，它主要依靠实验得出的具体数据，并将数据按照系统设计的标准进行评价，导致评价结果缺乏人的思考和行为洞察的缺点。
技术实现思路
1、为克服上述单一分析方法的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于主客观组合赋权-云模型的边坡稳定性评价方法。利用云模型对边坡稳定性进行研究，选取边坡角、边坡高度等6个评价指标，运用critic法和序关系分析法（g1法）分别计算边坡角、边坡高度等6个评价指标的客观权重和主观权重，并使用博弈组合赋权法对critic法和g1法计算的权重进行组合赋权，最后确定综合权重。结合正向云发生器，计算出边坡不同等级的隶属度，并与crtic法评价结果及实际等级进行对比，从而为边坡稳定性的研究提供决策参考。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种基于主客观组合赋权云模型的边坡稳定性评价方法，具体包括以下步骤：
4、步骤一、确定边坡稳定性分级和各指标对应边坡稳定性等级的分级标准。
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p>5、步骤二、确定云模型各评价指标的数字特征。6、步骤三、采用正向云发生器，通过matlab生成边坡稳定性等级评价云模型。
7、步骤四、运用critic法确定客观权重和运用g1法确定主观权重。
8、步骤五、博弈组合赋权法计算指标综合权重。
9、步骤六、计算边坡实例在稳定性各等级的隶属度。
10、步骤七、根据隶属度最大原则判断边坡稳定性等级。
11、所述步骤一中边坡稳定性分级具体为：查阅边坡稳定性分级标准，将边坡的稳定性分为以下五个等级：ⅰ级（极稳定）、ⅱ级（稳定）、ⅲ级（基本稳定）、ⅳ级（不稳定）和ⅴ级（极不稳定）。
12、各评价指标具体包括：黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力比、天然容重。
13、所述步骤二中的数字特征具体包括：云的期望ex，熵en和超熵he三个数值特征值，其中，超熵he取0.001。
14、期望ex，熵en和超熵he具体由以下公式得出：
15、
16、所述步骤四中critic法获得指标权重，具体过程为：
17、（1）标准化
18、正向指标（指标越大越好）：；
19、负向指标（指标越小越好）：
20、式中：
xij表示为指标的具体数据；
xj表示为与第i个评价指标相关的第j个实测值；
xmax表示为i评价指标的最大值，
xmin表示为i评价指标的最小值。
21、（2）计算标准差
22、式中：表示为该样本数据的平均值；n表示为样本数量。
23、（3）计算冲突性。
24、式中：ci为指标i相对于评价对象的信息量；
rij为相关系数，且以线性相关系数为主。
25、（4）计算评价指标的客观权重wi：
26、
27、所述步骤四中g1法获得指标权重，具体过程为：
28、（1）确定序关系。
29、对n个评价指标（x1，x2，...，xn）按照重要性进行降序排列，确定序关系：
30、（2）判断相邻指标的重要程度。
31、
32、（3）确定权重wn公式为：
33、
34、（4）确定综合权重。
35、为保证评价指标更加客观和全面，聘请s名专家(s≥1)进行评价。令s名中第m名专家给出的赋值记为b(m)k，可得b(m)k的权重为w(m)k。则每个指标的综合权重wk为：
36、所述步骤五中博弈赋权法法获得指标综合权重，具体过程为：
37、（1）假设用l种赋权方法对ｎ个评价指标进行赋权，则基本权重矩阵为：
38、式中，wkp是第k(k=1,2,...,l)个赋权方法的第p(p=1,2,...,n)个评价指标相对应的权重值。
39、（2）对各权重向量进行线性组合：
40、式中，ak为第k个赋权方法线性组合系数。
41、（3）为了使wi和wk的离差极小化，对l个线性组合系数ak进行优化，进而得到最优的wi，即：(k=1,2,…,l )
42、利用矩阵微分性质，将上式等价变换为最优化一阶导数条件的线性方程组，即：
43、
44、（4）计算根据上式计算得到优化线性组合系数ak，再由对其组合系数进行归一化处理，最后得到组合权重w*，公式为：
45、所述步骤七判断边坡稳定性等级具体过程为：由步骤一到步骤六计算出每个等级的综合隶属度，根据隶属度最大原则，分别判断出前12组样本各自的边坡稳定性等级，并将判定结果与critic法云模型进行比较。
46、本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
47、（1）将critic法和g1法用博弈论进行组合赋权，在大量客观数据计算的基础上增加了主观的人的意识、经验，克服了单一赋权方法的局限性。
48、（2）用critic-g1法和critic法进行隶属度计算，计算结果表明，critic-g1法在边坡稳定性分析中的合理性优于单一的critic法。critic-g1法在边坡稳定性分析中的更合理和可靠。
49、（3）随机抽取5组数据用于检验critic-g1云模型的合理性和可靠性，检验结果表明，critic-g1云模型的边坡稳定性等级评价结果与实际边坡稳定性等级相吻合，适用于边坡稳定性的分析与评价。
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【技术保护点】
1.一种基于主客观组合赋权云模型的边坡稳定性评价方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于主客观组合赋权-云模型的边坡稳定性评价方法，其特征在于：所述步骤一中边坡稳定性分级具体为：查阅边坡稳定性分级标准，将边坡的稳定性分为以下五个等级：Ⅰ级（极稳定）、Ⅱ级（稳定）、Ⅲ级（基本稳定）、Ⅳ级（不稳定）和Ⅴ级（极不稳定）。各评价指标具体包括：黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力比、天然容重。
3.根据权利要求1所述的一种基于主客观组合赋权-云模型的边坡稳定性评价方法，其特征在于：所述步骤二中的数字特征具体包括：云的期望Ex，熵En和超熵He三个数值特征值，其中，超熵He取0.001。
4.根据权利要求1所述的一种基于主客观组合赋权-云模型的边坡稳定性评价方法，其特征在于：所述步骤四中的CRITIC法具体为一种关于指标相关性的权重确定方法，也是一种客观赋权法。G1法也叫序关系分析法具体是在层次分析法的基础上对其进行改进的一种主观赋权法，与AHP相比具有计算量少、无须进行一致性检验等优点。
5.根据权利要求1所述的一种基于主客观组合赋权-云模型的边坡稳定性评价方法，其特征在于：所述步骤五中的博弈组合赋权法具体为：根据步骤四中的CRITIC法和G1法计算得出的主客观权重，利用博弈论进行组合赋权，找出两种方法中的一致性，避免单一赋权方法的局限性，从而提高所得权重的合理性和可靠性。
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【技术特征摘要】
1.一种基于主客观组合赋权云模型的边坡稳定性评价方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于主客观组合赋权-云模型的边坡稳定性评价方法，其特征在于：所述步骤一中边坡稳定性分级具体为：查阅边坡稳定性分级标准，将边坡的稳定性分为以下五个等级：ⅰ级（极稳定）、ⅱ级（稳定）、ⅲ级（基本稳定）、ⅳ级（不稳定）和ⅴ级（极不稳定）。各评价指标具体包括：黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力比、天然容重。
3.根据权利要求1所述的一种基于主客观组合赋权-云模型的边坡稳定性评价方法，其特征在于：所述步骤二中的数字特征具体包括：云的期望ex，熵en和超熵he三个数值特征值，其中，超熵he取0...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘传举，郭沙，王文通，张千俊，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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