[发明专利]基于层次分析和可拓物元的高速公路隧道运营安全风险评价方法

权利要求书

1.基于层次分析和可拓物元的高速公路隧道运营安全风险评价方法，其特征在于：通过层次分析法建立评价体系递阶层次结构模型并确定出各层次指标权重，通过可拓物元理论得到层次结构模型中最底层指标的关联度矩阵，将得到的权重与关联度矩阵按照递阶层次结构逐层往上进行计算合成，最终得到顶层评价目标的评价结果。

2.根据权利要求1所述基于层次分析和可拓物元的高速公路隧道运营安全风险评价方法，其特征在于具体包括以下步骤：

步骤一、选择评价指标，建立指标体系，形成评价因素集；

步骤二、制定多个评价等级形成风险等级域；所述风险等级域分为四个等级，根据风险程度分为不安全，较安全，安全，很安全，对应分值1，2，3，4；

步骤三、根据所述评价等级确定评价指标经典域和节域；

步骤四、引用层次分析法计算所述评价指标的权重向量；

步骤五、根据专家对所有四级指标关于评价等级的推荐得分确定待评物元，进而计算评价指标关联度，建立关联度矩阵；

步骤六、根据所述权重向量及关联度矩阵合成评价目标关联度向量；所述评价目标关联度向量是通过将权重向量与关联度矩阵利用矩阵相乘计算得到；

步骤七、根据所述评价目标关联度向量及评价等级计算高速公路隧道运营安全风险的级别变量特征值。

3.根据权利要求2所述的基于层次分析和可拓物元的高速公路隧道运营安全风险评价方法，其特征在于：

所述评价因素集为四级指标体系，包含：一级指标、二级指标、三级指标和四级指标；

所述一级指标包括：高速公路隧道运营安全风险；

所述二级指标包括：不易改善因素和易于改善因素；

所述不易改善因素包括三级指标：路网因素、隧道因素、车辆因素、驾驶人因素；

其中，路网因素包括四级指标：交通量、大车比例和隧道位置；隧道因素包括四级指标：曲线半径、纵坡坡度、隧道长度；车辆因素包括四级指标：车速和车辆性能；驾驶人因素包括四级指标：驾驶技术、不安全行车行为和安全意识；

所述易于改善因素包括三级指标：隧道因素、管理因素、维护因素；

其中，隧道因素包括四级指标：路面、隧道通风和隧道照明；管理因素包括四级指标：交通管制水平、管理人员水平和宣传教育；维护因素包括四级指标：土建结构、机电系统和控制系统维护。

4.根据权利要求2所述的基于层次分析和可拓物元的高速公路隧道运营安全风险评价方法，其特征在于：

所述引用层次分析法计算评价指标的权重向量的方法包括：根据所述评价指标的相对重要性构建判断矩阵，根据所述判断矩阵确定评价指标的权重向量，对所述判断矩阵进行一致性检验；

所述根据评价指标的相对重要性构建判断矩阵的方法包括：采用1，3，5，7，9及其倒数的标度方法构建判断矩阵；

所述确定评价指标的权重向量的方法包括：通过幂法迭代计算所述判断矩阵的最大特征根及所述最大特征根对应的特征向量；对所述特征向量进行归一化处理；

所述对判断矩阵进行一致性检验的方法包括：计算一致性指标CI，计算平均随机一致性指标RI，当随机一致比率时，则判断矩阵的一致性可接受，否则，判断矩阵的一致性不可接受，需要重新构建判断矩阵并重新确定权重向量。

5.根据权利要求2所述的基于层次分析和可拓物元的高速公路隧道运营安全风险评价方法，其特征在于：步骤三中根据所述评价等级确定的评价指标经典域是：不安全(1,1.5)、较安全(1.5,2.5)、安全(2.5,3.5)、很安全(3.5,4)；确定的节域是：不安全(1,4)、较安全(1,4)、安全(1,4)、很安全(1,4)。