. The top three maintenance functions were identified as Thin Hot Mix Asphalt (HMA) overlays, resurfacing and slurry seals, which were a result of pavement cracking, potholes, raveling, and patching, while the bottom three were cape seal, micro surfacing, and fog seal. The two methods gave nearly the same prioritization ranking. In general, the fuzzy AHP approach tended to overestimate the maintenance prioritization ranking as compared to the fuzzy TOPSIS."> 比较模糊AHP和模糊TOPSIS道路路面养护优先级:方法论的博览会和案例研究 - raybet雷竞app,雷竞技官网下载,雷电竞下载苹果

土木工程的发展

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土木工程的发展/2015年/文章

研究文章|开放获取

体积 2015年 |文章的ID 140189年 | https://doi.org/10.1155/2015/140189

Yashon欧欧,j . Opudo Nyambenya, 比较模糊AHP和模糊TOPSIS道路路面养护优先级:方法论的博览会和案例研究”,土木工程的发展, 卷。2015年, 文章的ID140189年, 17 页面, 2015年 https://doi.org/10.1155/2015/140189

比较模糊AHP和模糊TOPSIS道路路面养护优先级:方法论的博览会和案例研究

学术编辑器:Samer Madanat
收到了 2015年4月30日
修改后的 2015年6月15日
接受 2015年6月16日
发表 09年7月2015年

文摘

道路路面养护和维修优先级、多属性的方法,比较了模糊层次分析法(AHP)和模糊技术偏好顺序由理想状态(TOPSIS)评估。通过实证数据收集路面遇险状况调查和评级由路面专家。相比脆的层次分析法,模糊AHP和模糊TOPSIS成对比较技术被认为是更适合的主观分析路面条件自动维护优先级。从案例研究的结果,4路面养护目标被确定为道路安全,路面表面保护、道路运行状态和标准,与相应的贬值和公路美学,意义的重量 。排名前三的维护功能被确定为薄热拌沥青(协会)覆盖,美容泥浆海豹,由于路面开裂,坑坑洼洼,纠缠,和修补,而底部的三个角密封,微浮出水面,雾密封。这两种方法给了几乎相同的优先级排序。一般来说,模糊AHP方法倾向于高估维修优先级排名比模糊指标值。

1。介绍

道路路面状况调查和评估决策过程中的一个重要组成部分在路面管理系统(PMS)。路面条件的评估的两个主要原因是识别和优先维护要求在特定道路部分和识别路面网络条件,如果有的话,康复需求(1]。在城市道路养护和康复(先生)项目,道路路面状况的评价是保证合适的初始阶段和可持续维护程序(2]。

对于路面先生的项目,具体的路面养护管理系统(PMMS)应该提出合适的系统对提高决策的效率。此外,这样的系统应该能够提供反馈的影响决策的短期和长期维护策略和对成本效益分析(3]。典型结构,集成了经前综合症,PMMS,先生是描绘在图1

从图1,看到一个项目经理应该是协调和系统实施过程相关的所有活动提供和保持人行道。另一方面PMMS应该能够预测路面条件和与它相关联的成本先生在一个给定的时间框架,也帮助规划和编程相关的先生的作品。在实施PMMS、多准则优先排名和分析可用于排名并选择路面部分由于维护秩序的紧迫感。cost-beneficial PMMS被认为是一个及时的,在维护和预防性先生的方法相比,传统的无功先生的方法。

路面养护优先使用多准则决策方法。主要的多准则决策方法是层次分析法(AHP)在1970年代由Saaty介绍(4,5]。Saaty发达AHP主要满足决策的复杂性和挑战的情况下,由多个相互冲突的标准作为一个多准则决策(指标)的工具。AHP艾滋病决策者在决定最好的标准的多套标准,基于脆或确切的数值。

道路路面养护优先排名和分析、AHP已广泛应用(例如,6,7])。然而,由于这一事实在大多数实际情况人类偏好存在不确定性,决策者将很难明确分配精确数值的比较判断(8]。因此决策者理论上很难表达偏好的力量和信心的AHP在成对比较判断。因此层次分析法被认为是无效的用来模棱两可或模糊时代表现实问题,包括不确定性和主体性[9]。

在决策过程中,不确定、不精确和主观性可以通过处理概率理论和模糊集理论(置)10]。当概率集中在决策过程的特性转化,置趋于形式化人类行为的主观和不精确的性质由代表和量化通过隶属度函数模糊信息(10]。因此,概率理论没有充分适合人类决策过程中主观性和不精确(11- - - - - -14]。

基于模糊的成对比较的优点是它允许决策者的判断更加灵活。这是获得不同程度的模糊性。此外如果有需要考虑对风险的态度,FTS有重叠的可能性偏好标准的情况下,专家不确信的程度在一组决策和重要性有间隔的规定决定表达的模糊隶属函数(15]。置也可以被认为是有用的在决策问题程度的不确定性将增加或时间的变化,例如,在人行道上的失败和恶化,在不同条件下将随时间而变化,但没有预测未来状态的信息。

为了适应不确定性专家的启发和经验判断,沙et al。3)使用道路维护因素的排名基于主观评级。和照顾主观性的判断,模糊成对比较扣除技术可以集成与AHP (3,16,17]。单独使用,模糊层次分析法的结果是直接根据归一化权重排名。然而,在现实生活中,决策者的程度的信心和态度应该考虑风险。

来说模糊技术理想情况(TOPSIS)技术运营基础上,替代的最优先的决定不应该只有最短的距离从一个积极的理想的解决方案(π),但也有最远的距离负理想溶液(NIS),因此其能力和效率在处理不确定性18,19]。然而使用欧氏距离决定从π和NIS指标值不考虑相关性的属性和很难获得决策属性的权重,同时保持判断一致性(20.]。因此集成模糊TOPSIS与层次分析法被认为是在这项研究中,除了考虑的程度对决策的信心。

在这项研究中,模糊的方法,允许专家使用语言变量,被认为是优先级的应用和比较模糊AHP和模糊TOPSIS的结果。经典的利用层次分析法来确定道路维护因素的权向量的设定目标。原则上,因此,这两种方法主要是在不同的方式模糊评级是聚合和规范化,但对数据收集过程的影响。

首先,方法论的概述和模糊AHP和模糊TOPSIS方法的制定和自动化划算的一致的和可靠的优先级PMMS先生在城市道路人行道。在实现中,使用案例研究在肯尼亚裂谷省埃尔多雷特小镇。主题显示的道路网络,在GIS图形用户界面设计和SQL数据库管理系统。总之,图2介绍了原理研究中的方法论的方法框架。

剩下的纸是组织如下。部分2在案例研究路面遇险数据收集、编目,并显示。部分3提出了方法论的概述和基于模糊AHP和模糊TOPSIS方法。部分4介绍了案例研究的结果,部分5结果的分析和讨论。研究提出了结论和建议部分6

2。案例研究路面遇险目录和显示

有两个主要的路面压力数据的收集方法:手动(目测)遇险数据收集和自动压力数据采集(21]。有成本效益的和简化的路面状况调查,本研究采用实证manual-based检验方法来识别路面故障或祸患。GPS用于获得观察路面的链测长度的失败和定位相关的路面祸患。摘要路面遇险目录和显示系统的结构提出了数字3。这一阶段的结果呈现在图的映射4南帝路离镇上的案例研究(肯尼亚)。

2.1。路面遇险盘点和失败指数

因为详细的路面状况数据的收集是非常昂贵和耗时的,创新的方法快速数据收集的需求增加高速公路机构预算有限的经前综合症(22]。在案例研究中,基于视觉的实证检验和评级(ECR),祸患数据收集,采用3公里的南帝路,观察在300段。为每个检查的路上,一个数字图像观察祸患也捕捉到的主题显示。

为了判断失败的痛苦程度使用两种方法。一个是表面状况评级(SCR)定义为开裂失效准则和基于壶穴的祸患。根据拟议中的可控硅,采用0 - 3的量表,用一个新的路面(没有壶穴,没有开裂)拥有一个可控硅3。随着缺陷的数量和严重程度增加,可控硅也下降。意味着低开裂的可控硅3,而中等到严重开裂范围从2到0。定义的缺陷程度、深度、面积,和/或长度,一个可控硅3意味着可以忽略的缺陷,而可控硅索引值的长度或宽度的2 - 0意味着缺陷,需要维修。

第二个组成部分路面失败是路面表面质量。这是修补和纠缠祸患的指标,表示程度的平滑或粗糙指数(SRI)。斯里兰卡也排名3和0之间,这样一个新的道路路面会有斯里兰卡3。斯指数在2和1之间暗示的道路已经恶化的程度感觉不舒服司机,因此需要康复。一个斯里兰卡0然后失败意味着完整的表面要求主要的康复,特点是连续的裂纹、凹坑、修补,纠缠祸患。的路面祸患一般路面条件由专家评委组成的路面工程师和公路公路管理部门的检查员。

从专家的判断和分析,推断总体道路路面质量指数(劲永国际)指标定义的几何平均数可控硅和斯里兰卡表达(1)。在(1),劲永国际值范围从3 - 0 2和0之间的劲永国际价值暗示人行道上受到维护和/或康复: 在实现,建议劲永国际指标不应四舍五入;劲永国际的 不等于2。采取预防措施以避免小修维护在任何给定的时间在路面寿命因经济原因,更直接和更大的先生为代价的情况下。劲永国际,公路路面养护目标和功能可以派生。

观察到的痛苦结果的摘要表中给出的3公里路1。结果在表1表明,祸患主要特点是开裂,坑坑洼洼,修补和纠缠。结果在表1将进行成对比较和优先级路面管理专家为了确定优先领域先生的活动。图5典型显示了功能和结构的一些失败案例研究道路上观察,总结如表1


段或链测长度(米) 观察到的祸患

0 - 300 (我)凹坑
(2)纵向裂缝
(3)横向裂缝
(iv)鳄鱼裂缝

300 - 600 (我)的纵向裂缝
(2)横向裂缝
(3)块开裂

600 - 900 (我)凹坑
(2)纵向裂缝
(3)横向裂缝
(iv)鳄鱼裂缝
(v)修补

900 - 1 200 (我)凹坑
(2)纵向裂缝
(3)鳄鱼裂缝

1 200 - 1 500 (我)凹坑
(2)纵向裂缝
(3)边缘开裂
(iv)纠缠

1 500 - 1 800 (我)凹坑
(2)纵向裂缝
(3)横向裂缝
(iv)块开裂

1 800 - 2 100 (我)凹坑
(2)纵向裂缝
(3)鳄鱼裂缝

2 100 - 2 400 (我)凹坑
(2)纵向裂缝
(3)横向裂缝
(iv)块开裂

2 400 - 2 700 (我)凹坑
(2)纵向裂缝
(3)鳄鱼裂缝

2 700 - 3 000 (我)凹坑
(2)纵向裂缝
(3)横向裂缝
(iv)鳄鱼裂缝
(v)块开裂
(vi)纠缠

3所示。方法

3.1。AHP决策优先级

层次分析法通常是用于指导决策者应对涉及多属性多准则决策情况(5,23- - - - - -25]。决策判断铰接的两两比较的基本输入促进AHP程序。每一个成对比较结果的数值 代表之间的比例的权重两个决策标准, 。Saaty偏好量表用于数值分配给不同的偏好。作为标准,Saaty规模用于AHP范围从1到9和反映一个因素的重要性随着另一个表来表示2


强度的重要性 定义 解释

1 同等重要 两个活动的贡献同样的目标。
3 弱一种的重要性 经验和判断略偏向一种。
5 重要或强烈的重要性 活动是强烈支持,在实践中演示了其主导地位。
7 证明了重要性 证据支持的另一个是最高秩序的肯定。
9 绝对的重要性 当妥协是必要的。
2、4、6、8 中间值

假设 是标准的集合,那么可以得到评价矩阵,其中每一个元素 代表的相对权重标准说明: 在(2), 是标准的数量在一个决策过程,这样吗 是包含成对比较值的判断 对所有

为多个决策者或专家通常情况下,如果 是决策者和的数量吗 两两比较的价值标准吗 由决策者 ,在那里 ,然后通过使用几何平均的 由每个决策者,一个新的复合判断矩阵导出,与相应的元素决定如下: AHP方法的基本过程为代表的均值归一化值方法可以归纳为如下步骤根据Saaty [26]:(i)归一化得到一个新的判断矩阵的每一列 ,(2)总结规范化判断矩阵的每一行 得到权向量 ,(3)最终定义最后的归一化权重向量 。详细的层次分析法和逐步实现技术可以在欧和Tateishi [25]。

根据表中的相对重要性2一个决策者,例如,分配一个值3意味着两两比较的判断有点倾向于另一个选择,而不是其他。然而,由于语言的主观性质的决定(例如,很高,高,温和,低,和非常低),这样一个不能准确评估。此外,当决策者的判断不确定,等确定精确Saaty虚报的静态值可能是非常困难的。这意味着静态脆值可能缺乏的能力,捕捉决策者的模糊和/或模糊偏好。逻辑的方法来克服这个限制是定义比较模糊数的比率。

3.2。模糊集理论和模糊层次分析法

与古典集合论,置允许评估元素的加入对一组为代表 (10]。模糊层次分析法AHP的扩展技术的多准则决策基于成对比较处理定性和不精确的实际决策问题。

模糊层次分析法实质上是一种经典的合成扩展AHP方法的模糊性决策者的。模糊层次分析法由以下步骤实现:(i)结构化的决策层次水平,(2)基于模糊成对比较,优先级(3)检查专家的偏好判断的一致性,成对的优先级(iv)合成,(v)去模糊化的优先级根据陈和谢长廷(27]。去模糊化是必要的,因为模糊算术不脆值,因此不能直接被排名。因此去模糊化指的是采用模糊排序方法,以获得所需的nonfuzzy或脆值(28]。

模糊AHP决策问题包括许多的选择 ,一套评估标准 ,一种语言判断 代表每一对标准的相对重要性权重向量 。像经典的层次分析法,模糊层次分析法也有一个判断矩阵。然而模糊程度方法使用三角形模糊数(tfn的)而不是一个常数成对比较值(29日]。程度分析基于模糊层次分析法的程度取决于每个决策过程中使用标准的可能性。放置tfn的语言变量的判断根据一个特定水平的响应和决策层次结构,构造成对比较矩阵的(30.,31日]。

根据考夫曼和古普塔(32),一个模糊数 是一个三角模糊数的隶属函数 是根据定义的(4),如图6。在(4),成功因素之间的比率的比较 具有与TFN的描述判断哪一个 ,用 。因此可以描述某种程度的模糊或模棱两可的人类感知和决策的两两比较。在图6(一),TFN的用 。模糊事件的参数 , , 在图6(一)分别表示最小的可能值,最有前途的价值,最大的可能值。每个TFN的线性表示在其左右,其隶属函数通常可以定义如下: 在哪里 分别代表了较低的模糊数的范围 ,而 中位数值,如图6(一)。因此TFN的通常是用

如图6(一),一个模糊数可以由相应的左和右的代表每个隶属程度,定义了 在哪里 表示表示左边和右边表示模糊数,分别。矩阵 代表一个 包含tfn的判断矩阵( )为所有 ,表现在以下几点: 一般来说, , 下限, 上限, 最可能的值,这样 。假设 两个三角模糊数 。一些模糊的功能操作符(加法、乘法和逆)中表示如下: 每组两两比较的结果表示为模糊积极的互惠(9)矩阵: 这样,如果 然后 对所有 ,在那里 表示选择的数量相比在一组两两比较, 表示选择的重要性 在选择 , 表示选择的重要性 在选择 ,

TFN的值在表的定义3用于促进使用基于成对比较的模糊决策过程。TFN的( )表3意味着决策者认为的重要性比两种选择 。在表3(a),特定的语言介绍了评估术语称为模糊语言变量来表示底层模糊数用于评估因素。在这项研究中,5个模糊语言变量是用来捕获的主观判断因素的相对重要性和另一个。总结了语言变量表3(一)同样重要的是,比较重要,更重要的是,强烈的重要,非常重要。在表中3(一)和3(b),总结模糊语言变量的设置较低,最有可能的是,和上的潜在TFN的值及其定义。

(一)

语言变量 模糊数 隶属函数 定义

同样重要的是 (1、2) 实用的知识和经验暗示因素 相比同样重要的因素

比较重要的 (2、3、4) 实用的知识和经验暗示因素 适度相比更重要的因素吗

更重要的是 (4、5、6) 实用的知识和经验暗示因素 相比是更重要的因素呢

强烈重要 (6、7、8) 实用的知识和经验暗示因素 强烈重要因素相比

极其重要的 (8、9、9) 实用的知识和经验暗示因素 相比是非常重要的因素呢 并完全超过它。

(b)

模糊数 模糊数

1 (1、2) 0.50 (0.33,0.5,1)
2 (1、2、3) 0.33 (0.25,0.33,0.5)
3 (2、3、4) 0.25 (0.2,0.25,0.33)
4 (3、4、5) 0.20 (0.17,0.2,0.25)
5 (4、5、6) 0.17 (0.14,0.17,0.2)
6 (5、6、7) 0.14 (0.13,0.14,0.17)
7 (6、7、8) 0.13 (0.11,0.13,0.14)
8 (7、8、9) 0.11 (0.11,0.11,0.13)
9 (8、9、9) 对角元素 (1,1,1)

决策标准之后决定如图6 (b)确定重要性水平,判断的方法建立了这些标准。评估决策判断,决策者选择相关的语言变量;然后计算它们转化成TFN的和广义的分析如表所示3。模糊AHP方法的基本步骤是优先级过程,即优先级的问题被定义为推导未知从判断优先级向量集 。模糊层次分析法的基本步骤可以归纳为以下四个主要步骤33]。

步骤1(发展中国家和组织决策的层次结构)。第一步包括重组成一个层次结构的复杂决策问题。派生的结构框架是重要的理解之间的交互元素参与每个决策水平和艾滋病的决策者在探索影响评价体系上的不同决定组件。

步骤2(建立模糊成对比较矩阵)。首先,标准的相对重要性决定通过两两比较的决策标准。专家评估后,相对重要性转化为三角模糊数(25]。通过考虑一个优先级的问题在决策水平 对于一个给定的元素,每组比较水平要求 判断,用于构造一个积极的模糊矩阵相互比较 在(6)。

步骤3(一致性检验和模糊权重重点推导)。这一步检查决策一致性和确定优先级的成对比较矩阵(25]。一个模糊比较矩阵 如果是一致的 ,在那里 (34]。一致性检验后,模糊优先级 计算,从优先级向量 从比较矩阵获得的应用优先级排序方法(31日]。

步骤4 (defuzzification-conversion脆权重的模糊权重)。去模糊化可以解决使用分级意味着集成由陈和谢长廷表示(GMIR)方法(27和谢长廷等。35]: 在哪里 是模糊比较维度的价值吗 为标准 , 是模糊的几何平均数比较标准的价值吗 每个标准, 模糊的重量吗 th判据,可以起诉三角模糊数 (35]。

第五步(计算和归一化权向量和替代排名)。脆值归一化在这个阶段。这最后一步聚合本地优先获得不同层次的决策结构层次为备选方案的综合优先级根据加权和 ,在那里 标准的重量吗 。更高的价值 ,更喜欢选择。

3.3。模糊指标值

TOPSIS法的基本原则是备选方案应该从正最短的距离理想溶液(π)和最远的距离负理想溶液(NIS)。如果在决策过程有一个指标问题 标准( )在 选择( ),然后根据TOPSIS原理、性能的选择 在标准 是这样,最好的选择应该从π和最短的距离最远的距离NIS。TOPSIS认为π和NIS作为参考点,不考虑从这些点的距离的相对重要性36]。

模糊指标值,TOPSIS来说是指技术相似,理想情况下,是一个多准则决策评价方法为选择标准。TOPSIS方法的原理是,另一个是最近的模糊正理想解(fpi)和最远的模糊负理想溶液(FNIS)被选为最佳(37,38]。

以下步骤给模糊TOPSIS多准则决策方法的摘要(36,39]。

步骤1(评级标准及替代品)的任务。如果有 可能的候选人用 评估反对 标准 用,标准重量 ,然后每个决策者的性能等级 对于每一个选择 关于标准 是用 的隶属函数

步骤2(计算和综合模糊评价标准和选择)。如果所有决策者的模糊评级被描述为三角模糊数 ,然后模糊评级是由聚合 ,在那里 ,在那里 如果模糊评级和体重的重要性 th决策者是 和相应的权重 ,然后聚合模糊评级 给出的选择对每一个标准 ,在那里 聚合的模糊权重 然后计算每个标准 ,在那里

步骤3(计算模糊决策矩阵)。模糊性能/决策矩阵的选择 和标准 构造如下。这是紧随其后的是选择适当的语言变量的选择与标准: 在哪里 被替代的性能等级 关于 评估的 决策者, (40]。

步骤4(模糊决策矩阵规范化)。原始数据规范化使用线性比例变换,以使不同的标准尺度成一个相当规模。归一化模糊决策矩阵 是由 在哪里 被称为标准和利益吗 被称为成本标准。

第五步(计算加权归一化矩阵)。加权归一化矩阵 为计算标准乘以权重 规范化的评估标准模糊决策矩阵 :

步骤6(计算模糊正理想溶液(fpi)和模糊负理想溶液(FNIS))。fpi和FNIS替代计算如下。从加权归一化模糊决策矩阵,元素 规范化的积极tfn的在闭区间内吗 。然后,阵线 和FNIS 计算(41]:

步骤7 (fpi计算每个替代的距离和FNIS)。的距离 每个加权的替代 fpi和FNIS计算如下,使用面积补偿法: 在哪里 测量两个模糊数之间的距离吗

步骤8(计算亲密系数 每个替代)。亲密系数 或相对差距的程度代表了距离模糊正理想的解决方案 和模糊负理想方案 计算。每个选择的亲密系数计算 在哪里 模糊的满意度 th替代和 模糊差距学位吗 替代。

步骤9(排名选择)。在最后一步中,不同选择排名根据亲密系数 在减少。最好的选择是最接近fpi FNIS最远。

4所示。案例研究的结果和分析

4.1。GIS-SQL数据库路面遇险的主题显示数据

7显示了典型的输出结果GIS-SQL基础图形主题显示道路情况调查的南帝路2段100米和400米之间的痛苦。部分查询结果显示以下信息段:路链测长度的段中,段内的祸患观察,遇险的图像。这样的路面状况数据表示可以很容易地利用到web访问平台,以容易接近,不同级别的城市道路维护和管理。

总结统计上的困难类型的出现频率也为整个调查生成道路路面呈现在图8。结果在图8显示最频繁和最困苦的道路纵向裂缝和修补,分别。阴谋的痛苦程度低,介质,或高也可以来源于困苦的经验观察和分类的严重性,尽管这样的语言信息捕获在遇险状况的调查评估专家。

4.2。案例研究道路维护治疗

从表中给出的观察祸患1并在图5确定可能的维护治疗和功能,表中给出的结果4。条件的调查结果,发现有七个主要路面困苦或维护函数沿着3公里路。从结果表4指出,如果是祸患中确定路面情况调查相关的结构性缺陷,那么路段是最有可能不适合预防基本维持治疗而康复。


痛苦的治疗(维护函数)
观察到的痛苦
雾密封 微表 稀浆封层 角密封 芯片密封 薄协会覆盖 重修的

发情的 × ×
鳄鱼和块开裂 × × × × × ×
纵向和横向开裂 × × × ×
壶穴 × × ×
纠缠 × × × × ×
重修的 × × ×

结果在表4总结如下:(i)雾密封:它是一个应用稀释乳液(通常1到1)丰富路面表面,阻碍剥落和氧化的应用程序被认为是暂时的;(2)裂缝密封:这种治疗是用来防止水和碎片进入路面裂缝;治疗可能包括路由清洁整个裂纹和创建一个水库来控制密封胶;(3)芯片密封:这种治疗用于表面防水,密封小裂缝,改善摩擦;虽然它通常用于低容量的道路和街道,它也可以用于高容量的道路和高速公路;(iv)薄冷混合海豹:这些治疗方法包括泥浆海豹,海豹,角和微表用于所有类型的设施来填补裂缝,改善摩擦,提高骑质量;(v)热拌沥青薄(协会)覆盖:其中包括密集,开放,和间断级配混合(以及表面回收),用于提高乘坐质量,提供路面排水和摩擦,表面和纠正违规行为;薄协会覆盖一般37毫米厚度;和(vi)换肤:重修的道路路面的整体或部分通常是为了增加强度进行沥青层和延长其生命或去纠正一个特定的部分或整个表面轮廓和为了提高骑质量和表面排水。

4.3。维护目标的决心,权重和AHP层次结构

确定维护目标,从维护功能,十个专家组成的路面工程师,检查员,城市道路和交通规划者从肯尼亚权威(库那)给他们的例行维护目标权重的评估和判断城市道路维护。这是由第一选择维护目标,在专家们被要求提名一些根据观察到的祸患(表维护目标4)。从四大维修专家评价结果,目标是采用案例研究维护标准。

分别选择的道路养护目标确定,作为道路安全(RS);路面表面保护(PSR);道路运行状态和标准(ROS)或质量;和公路美学(RA)(表5)。维护目标是获得后,然后选择维护目标的权重确定。


公路路面养护目标 路面专家(工程师/检验员/计划) 维护相对权重
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

道路安全 35 45 45 30. 40 45 35 50 30. 35 0.39
路面表面保护 40 30. 20. 40 30. 25 30. 20. 30. 40 0.31
道路运行状态和标准 15 15 20. 20. 15 20. 25 20. 20. 15 0.19
公路美学 10 10 15 10 15 10 10 10 10 10 0.11

同一组的专家给了四个维护目标权重的估计。每个专家的权重分配给维护目标在三轮,每轮使用一种不同的方法包括以下元素。使用三轮的基本原理是改变和客观,没有偏见,确定权重排名基于不同尺度,从百分比,增量线性范围(1.0 - -5.0),小数和整数线性尺度(1 - 5)。(我)在这一轮轮1:权重进行的百分比和应用于每个维护目标。(2)第二轮:利用线性增量规模的步骤0.25,最低的客观重要性设置为1.0,最重要的是记录为5.0,根据功能。(3)第三轮:在线性范围内的脆值1 - 5(1)间隔的增加,目标的重要性排名1代表最重要的目标和5代表最重要的。因为人类的客观性、推理和主体性,最后三轮,结果会根据个体决策者的认知标准,按照排名规模使用。最后,结果聚合来减少主观和客观地确定整体权重。结果三个排名步骤介绍了表5- - - - - -7四个维护目标。在人行道上专家列,1到10代表十决策专家。


公路路面养护目标 路面专家(工程师/检验员/计划) 基于线性范围内维护相对权重
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

道路安全 3 4 5 5 4 2 2 2.5 4 4 0.36
路面表面保护 2.5 3 3 4 4 3 2 4 3 2 0.30
道路运行状态和标准 2 3 3 4 3 1。5 2 3 3 1 0.25
公路美学 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 0.12


公路路面养护目标 路面专家(工程师/检验员/计划) 基于1 - 5的范围内维护相对权重
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

道路安全 5 5 4 5 5 4 5 5 5 5 0.39
路面表面保护 4 4 3 4 5 4 4 5 4 4 0.32
道路运行状态和标准 3 2 3 3 4 3 2 3 2 3 0.22
公路美学 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 0.07

从平均AHP和模糊权重建立评价矩阵表示,分别在表89,最终被确定为聚合权重向量 四个维护目标,提出了表10。结果在表10显示,根据专家的,道路安全和表面状况占68%的维护目标偏好,而质量和美学共同导致了32%的维护的偏好。


道路维护目标 道路安全 路面表面保护 操作状态和标准 公路美学

道路安全 1 2 1 2
路面表面保护 0.5 1 0.5 0.75
操作状态和标准 1 2 1 1
公路美学 0.5 1.33 1 1


道路维护目标 道路安全 路面表面保护 操作状态和标准 公路美学

道路安全 (1,1,1) (1.33,2,4) (0.8,1.33) (1、2、3)
路面表面保护 (0.33,0.5,0.75) (1,1,1) (0.25,0.5,1) (0.5,0.75,1)
操作状态和标准 (0.75,1.25) (1、2、3) (1,1,1) (0.5,1.25)
公路美学 (0.33,0.5,1) (1、1.33、2) (0.8,1.33) (1,1,1)


道路维护目标 道路安全 路面表面保护 操作状态和标准 公路美学

的意思是相对维护客观权重 0.37 0.31 0.22 0.10

从上面的结果最后AHP层次结构维修优先级水平派生的案例研究,提出了图9。正如我们已经提到的,层次结构的路面养护优先级问题是一种有效的方式处理决策的复杂性和有用的识别PMMS的主要组件。从图9,看到案例研究包含三个层次结构,最后水平总体目标,和其他两个层次:第一个层次较低,维护功能,第二,更高的层次,是维护目标。对于现实的成本效益评估,每个先生项目应该有自己的层次结构。

4.4。多属性分析的两两比较维护目标

两两比较评价,从库那十路面工程师给他们使用成对比较判断的四个维护目标。所有十个工程师给了七成对比较维护功能对预先确定的四个维护目标。基于Saaty测量表的成对比较的相对重要性26)如表所示2。使用模糊化和去模糊化规则如表所示3替代品的数量和模糊数。

最优置信水平的精确度是一个能够执行一个给定的决策任务。,由于主观性质的运动,一个最优水平从有经验的研究人员经验被认为是既不太高也不太低,因此一个值高于60%意味着阈值的选择。另一方面,对风险的态度是执行特定任务的影响在一个误差。对于这个案例研究中,决策者的误差设置最多50%的机会,以及错误归咎于错误(总),系统和随机出现。这意味着一个最佳表演者应该能够执行任务的精度至少60%,最大误差50%的水平。

通过选择最优的信心水平( (风险),假设一个温和的态度 ),模糊性能矩阵 defuzzified,最优边界条件下( , ]。矩阵归一化来满足条件的总和所有七个维护功能在每个标准是1。因此,脆矩阵归一化性能 得到下面的四个路面养护目标,由十专家: 排名最后的维护功能然后派生和这项研究的结果发表在表1112模糊层次分析法和模糊指标值。每个维护的最终性能指标函数平均获得的相应的优先级是由每个决策者的决定。这是观察到表中的结果1112几乎是相同的,只是又5和6。相比manual-based评估和排名,根据指导原则出发这样窘迫类型、尺寸(面积、长度和深度),道路和意义,个人排名聚合的每个痛苦和得分,模糊TOPSIS结果表12被发现在实践中与优先级经验相一致。排名前三的维护功能(薄协会覆盖,重新铺设路面和稀浆封层)所有路面相关函数和路面缺陷有关,更直接影响道路路面的功能。


函数数量 维护功能 性能指标 指数排名

1 雾密封 0.755 7
2 微表 0.798 6
3 稀浆封层 0.870 3
4 角密封 0.816 5
5 芯片密封 0.852 4
6 薄协会覆盖 0.883 1
7 重修的 0.879 2


函数数量 维护功能 分离的分数
排名

1 雾密封 0.0580 0.0220 0.2750 7
2 微表 0.0497 0.0485 0.4255 5
3 稀浆封层 0.0310 0.0270 0.4655 3
4 角密封 0.0459 0.0340 0.3921 6
5 芯片密封 0.0378 0.0291 0.4350 4
6 薄协会覆盖 0.0347 0.0420 0.5480 1
7 重修的 0.0432 0.0477 0.5248 2

5。模糊层次分析法和模糊TOPSIS结果的比较

比较的方差决策,模糊AHP和模糊TOPSIS是绘制在同一规模,重新调节性能指标的所有七个维护功能相同的规模,规范化之和等于1。图10提出了比较的结果排名指标。结果在图10表明,模糊层次分析法往往高估了排名过程相比,模糊TOPSIS和manual-based决定验证过程。结果在图10表明,模糊TOPSIS结果非常接近manual-based方法,这意味着TOPSIS方法更能抓住用户的信心程度。尽管如此,可以进行不同的案例研究来概括两种基于模糊优先排序技术的有效性,特别是在不同的地理区域。

然而有异同的排名一样从两个优先级技术获得如图10。例如,排名前三的维护功能是相同的,只在底部三个有细微差别。结果还表明,有一致性模糊TOPSIS排序过程中,相比排名的变化值在模糊层次分析法。

尽管模糊AHP和模糊TOPSIS优先维护目标的有相同的目标和功能通过指标原则,他们有本质的区别。根据模糊层次分析法,两两比较的标准是由决策者和备选方案在每个标准。结果比较是集成和决策者的成对比较值转换为三角模糊数。标准的优先权重和替代然后派生。根据优先级的组合权重的标准和选择,最好的选择是决定。

在模糊指标值,决策者使用语言变量来评估每个替代对每个标准以评估标准的重要性。语言变量转化为三角模糊数,模糊决策矩阵的确定。规范化的模糊决策矩阵和加权归一化模糊决策矩阵然后形成。在确定fpi FNIS,距离 每个替代fpi FNIS也确定。从此每个替代的亲密系数是单独计算。从七个替代品,亲密系数显示在表的结果12的模糊TOPSIS和表11模糊层次分析法。

这两个方法之间的根本差异可能是基于TOPSIS认为发病时的语言变量两两比较,因此结果不受模糊AHP层次分析法的缺点。然而,结果显示,排名前三的结果相似的两种方法。这部分显示,除了不是批判性的主体性被AHP在成对比较过程中,两个TOPSIS和层次分析法在多准则决策技术完成的性能。但是,正如在图10,AHP的主体性是注意到当结果比较标准化的规模。

在总体上,适当的预防性维修策略将在很大程度上是受到了类型,严重程度,和程度的路面表面祸患和路面的结构和功能状况。在这方面,的影响类别的路面维护和预防性维护的性能治疗,推荐约翰斯和克雷格(42),应考虑在预防之间的平衡,纠正,紧急维护时间表。

6。结论

当前案例研究提出了一种方法论概述使用使用模糊层次分析法和模糊多属性决策的TOPSIS路面养护优先级的选择。通过使用不同的模糊隶属度函数,当前的方法使决策者捕捉往往难以预测和复杂的路面养护优先级程序,更客观。

的案例研究中,观察到维护措施与下面的路面故障:裂纹、凹坑、剥落和修补。从优先排序结果,manual-based意见,得出三大维护目标函数在案例研究城市道路的特点是薄协会覆盖,重修的,和泥浆海豹,下面的路面养护目标:道路安全条件下,路面表面保护、道路运行状态和标准,美学的道路。结果表明,道路安全密切相关的实际路面保存状态,并且都贡献在几乎相同的比例超过60%的维护目标。

排名过程产生几乎相似的结果,与模糊TOPSIS表现略优于模糊AHP,当实际结果比较反对empirical-manual-based优先级。此外,结果表明,在最优和风险程度的信心,模糊AHP倾向于高估了优先级排序过程,而模糊TOPSIS方法。

改善当前的研究,建议自动化痛苦调查和测量。这是重要的改善状况调查的速度,准确性和可靠性和成本效益。发展路面养护优先级的方法,使决策者能量化和最小化总风险由于取消或推迟维护功能在削减预算也应考虑优先级的过程。此外,研究路面恶化的速度的时空造型建议为了集成维护优先级资产全寿命经济分析的方法。此外,详细研究变化和决策者的信心水平之间的关系和对风险的态度多准则决策过程也可以详细调查的主题。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者要感谢所有那些参与了实地调查在路上条件检验项目。进一步确认去匿名评论者的评论方面的贡献了他们的时间,以确定关键领域改进。

引用

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