[发明专利]基于飞机安全使用的公路跑道道面使用性能评价的AGF法

说明书

技术领域

本发明属于公路飞机跑道技术领域，涉及基于飞机安全使用的公路跑道道面使用性能评价的AGF法。

背景技术

公路飞机跑道在长期使用过程中，受荷载和自然环境等不利因素的长期作用使得道面逐渐产生变化(损坏)，不但危及正常的车辆行驶或飞机使用安全，而且可能导致在应急时无法启用公路跑道。而我国目前还没有统一的公路跑道道面使用性能的评价方法和规范。为了解决公路跑道使用的评价问题，以道面评价的层次分析法、灰色关联分析法和模糊集合理论等为基础，基于飞机安全使用的基本要求，以工程实例的现场测试和计算分析结果为依据，提出了AGF法评综合价道面的方法。采用MATLAB语言开发编写了计算软件，对AGF法运用软件进行实现，使该方法的操作更为简单方便。本发明不但对公路跑道提出了一种适用的评价方法，可给管理和有关部门提供参考，还给制定公路跑道的使用性能评价规范提供参考依据。

发明内容

本发明的目的在于提供基于飞机安全使用的公路跑道道面使用性能评价的AGF法，解决了我国目前还没有统一的公路跑道道面使用性能的评价方法的问题。

AGF法指的是将层次分析法(AHP)、灰色系统(Grey interconnect)、模糊集合理论(Fuzzy Evaluating)三种常用的道面使用性能评价方法进行复合使用，综合其各自的优点，摒弃其原有的局限性，以达到最优评价效果。其基本原理是：采用层次分析法来确定权重集V，取代模糊理论中加权平均法，通过构造判断矩阵，确定各个因素之间的重要性关系，为计算权重提供依据，通过对判断矩阵的一致性检验确保权重集的有效性和客观性；利用灰色关联分析法确定单因素模糊评价矩阵R，在一定程度上减少人的主观性影响；最后利用模糊综合评价法计算出综合评价结果，给出公路跑道使用性能的具体评价指标M。本发明的有益效果及优点如下：

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

1 利用层次分析法构建评价体系、确定加权子集

(1)建立递阶层次结构

根据沥青道面使用性能综合评价的四个指标：道面表面状况、平整度、抗滑性能和承载能力，构建道面评价指标体系，即评价对象的因素集合O：

O＝[O₁,O₂,…O_n] (1)

(2)构造判断矩阵A：不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较；采用相对尺度，以尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难，提高准确度；

(3)计算指标的权重集合W

将判断矩阵A各行的n个行向量归一化后的算术平均值，作为权重向量W_i，

其计算公式如下即：

得到O上的模糊加权子集W：

W＝[W₁,W₂,…W_n](2)

式中：W_i表示因素集合O中的第i个因素O_i所对应的权；

(4)一致性检验

1)令n阶判断矩阵A的最大特征跟为λ_max，定义一致性指标CI：

(2)计算一致性比例CR，计算方法如下：

当CR＜0.1时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的；当CR≥0.1时，应该对判断矩阵A做适当修正；

(3)计算各层对目标层的总排序权重

设表示第k-1层上n_k-1个元素相对于总目标的排序权重向量，用表示第k层上n_k个元素对第k-1层上第j个元素为准则的排序权重向量，其中不受j元素支配的元素权重取为零，矩阵是n_k×n_k-1阶矩阵，它表示第k层上元素对k-1层上各元素的排序，则第k层上元素对目标的总排序W^(k)为：

若已求得k-1层上元素j为准则的一致性指标CI_j^(k),平均随机一致性指标RI_j^(k)，一致性比例CR_j^(k)(其中j＝1,2,…,n_k-1)，则k层的综合指标：

当CR^(k)＜0.1时，认为递阶层次结构在k层水平的所有判断具有整体满意的一致性；