改進的AHP 在燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工的應用

許冬東，沈振強，張秀峰，楊凱博

（貴州大學土木工程學院，貴州 貴陽 550025）

1 引言

城市燃氣管道是城市居民獲取能源的主要渠道，也是城市基礎設施的重要組成部分。隨著我國的基礎建設發(fā)展，在市政工程項目中常常會遇到一些燃氣管道跨越障礙物的問題，在架設燃氣管道中由于經(jīng)濟、技術、實用等因素下必不可免的要將燃氣管道穿越河流、橋梁、建筑物。對于跨燃氣現(xiàn)澆橋梁施工過程中，由于燃氣屬于高危險化學品和現(xiàn)澆橋梁施工過程中存在各種施工安全問題，這些問題的出現(xiàn)將導致相關負責部門的經(jīng)濟損失以及各種事故甚至災難的出現(xiàn)，所以對于跨燃氣管道現(xiàn)澆梁施工進行風險評價是具有較大實際意義。

2 建立數(shù)學模型

2.1 構建橋梁施工風險評價體系

本文根據(jù)文獻[1]建立了如圖1 跨燃氣管道隨現(xiàn)澆梁施工的風險評價指標體系，并選取了距離燃氣管道最近的現(xiàn)澆梁23 號左幅橋墩進行數(shù)學模型驗算。

圖1 燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工的風險指標體系

2.2 燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工因素權重計算

2.2.1 改進層次分析法簡介

改進的層次分析法并非采用九標度法構造判斷矩陣而是采用三標度法并且不需要進行一致性檢驗，這樣可以大大地降低計算難度，此外也有效地避免了主觀猜想而產(chǎn)生的偏差[2]。

2.2.2 權重計算主要步驟

改進的AHP 計算權重步驟如圖2 所示，詳細計算公式參考文獻[3]，根據(jù)圖二計算步驟計算可得各指標權重如圖1。

表1 各指標權重

圖2 改進的AHP 確定權重流程

3.1 建立因素集

本文根據(jù)燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工的風險指標體系A 的傳遞模型確定評價對象的一級評價因素集表示，二級因素集表示為，,。

3.2 建立評價集

本文對燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工風險進行分析，假設分為五個等級，以模糊語言可以表示為V=（較低風險，低風險，中風險，較高風險，高風險）。

3.3 確定隸屬度矩陣

本文選取的隸屬度函數(shù)為直線型梯形分布函數(shù)[4]，求得隸屬度如表2。

表2 二級指標隸屬矩陣

3.4 多級模糊綜合評價集

單一因素的評價為Bi，即

“ 。”為模糊算子

3.5 一級模糊綜合評價集

根據(jù)公式1 和公式2 進行多級模糊綜合運算，可得評價模糊運算結果如下。

綜合各因素的影響，根據(jù)公式2 公式3 可得燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工的二級模糊綜合評價集為

根據(jù)最大隸屬度法，可知燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工的風險等級為較高風險。

4 結語

本文從地質(zhì)條件、外界影響、安全管理三個一級指標和14 個二級指標建立了燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工的風險指標體系，并根據(jù)改進的層次分析法計算得出各指標的權重，又根據(jù)模糊綜合評價數(shù)學模型進行了運算，最后得出燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工的風險等級為較高風險。此次運算結果與文獻[1]運算結果一致，證明改進的AHP 法與AHP-熵權法一樣，具有減少主觀性影響的作用。

根據(jù)改進AHP 法計算得出3 項一級指標的權重，其排列順序為外界影響U2 ＞ 地質(zhì)條件U1 ＞安全管理U3。因此，我們在燃氣管道隨現(xiàn)澆橋梁施工過程中應加強對外界因素的管理，提高管理效率，制定有效地對外界影響的控制措施。