[发明专利]桥梁生命周期环境影响的模糊综合评价方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，具体地讲涉及一种主要用于客观、定量、综合的分析各种桥梁生命周期环境影响的模糊综合评价方法。

背景技术

近年来我国兴建了大量的桥梁，同时也带来了一系列环境问题，其中跨越江河、湖泊桥梁其生命周期内对环境的影响尤为突出，包括水质污染、生态恶化、空气质量下降等。传统的环境影响评价主要针对生态系统、区域规划和道路施工等，而对于桥梁生命周期环境影响评价研究尚处于探索阶段，发展相对滞后的环境影响评价方法严重影响了桥梁与自然的和谐统一，阻碍了桥梁建设的健康发展。

发明内容

本发明的目的是针对上述桥梁环境影响评价的主要问题，提供一种针对桥梁工程的桥梁生命周期环境影响的模糊综合评价方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的方法是：以IS014040提供的生命周期评价技术为依据，在核心步骤即环境影响评价中引入了模糊评价理论，即：结合模糊数学思想对环境影响指标进行量化，采用层次分析法(IAHP)确定指标权重，并通过模糊综合评价得出环境影响潜值。

所述的IAHP法为：改进的层次分析法，该方法克服了传统层次分析法(AHP法)中重要度排序的不确定性、一致性检验的复杂性和整个计算过程的繁琐性等缺点，具有更好的直观性和简便性。

所述的环境影响潜值为：一种无量纲量，表示环境影响大小的分值。

本发明以桥梁工程的生命周期环境影响为主要评价范围，从设计、原材料、施工、运营、废弃五个阶段所产生的环境影响进行定量评价，采用模糊数学理论提高了评价结果的准确性，使各评价指标的潜值更接近于实际大小；IAHP法确定权重，提高了权重分配的客观性，真实的反映了各指标的重要性程度。本方法具有指标全面、评价准确、操作方便、主观影响小、应用前景广泛等显著特点。

利用本方法可作如下分析和评价：

(1)桥梁生命周期各阶段环境影响大小对比分析。

(2)不同桥梁的生命周期环境影响大小对比分析。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明根据桥梁生命周期环境影响的一般特点，将评价指标分为3个层次，共78个因子，分为定性和定量两类。桥梁生命周期整个过程评价因子分为l个互不相交的子集U＝{u₁，u₂，…，u_l，}，第一层次的因子u_i(i＝1，2，…，l)由第二层次中的m个因子决定，即u_i＝{u_i1，u_i2，…，u_im}，第二层次的因子u_ij(i＝1，2，…，l；j＝1，2，…，m)又由第三层次中的n个因子决定，即u_ij＝{u_ij1，u_ij2，…，u_ijn}。如下表所示。

桥梁生命周期环境影响评价指标体系

评价指标的量化采用建立备择集，再进行隶属度计算的方法，通过IAHP法来确定指标的权重，进而建立综合评价模型对综合环境影响进行计算。其中21个二级指标通过78个一级指标计算得到，5个三级指标由21个二级指标计算得到，综合评价结果由5个三级指标计算得到。由于评价结果是以向量形式表示的，为了便于比较，需要结合备择集进行分值计算。

所述的建立备择集为：根据环境评价的一般方法，将桥梁生命周期环境影响分为负面影响较大、负面影响较小、基本无影响、正面影响较小、正面影响较大5个等级，分别以v₁、v₂、v₃、v₄、v₅表示。建立备择集V＝{v₁，v₂，v₃，v₄，v₅}，为便于评价可对各影响因子分别赋值20、40、60、80、100，即V＝{20，40，60，80，100}。

所述的计算隶属度为：对于定量评价指标分值，可根据指数法计算出单因子评价结果，再根据德尔菲法(Delphi法)确定，对于定性评价指标分值则直接采用德尔菲法确定。引入升降半梯形方法建立评价指标隶属函数：

评价因子对于v_k的隶属函数

                                             (1)

评价因子对于v_k+1的隶属函数