一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法

本发明涉及公路弃土场安全管理，尤其是涉及一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法。

背景技术：

1、山区高速公路的建造，由于它特殊的地理位置，势必会产生大量弃渣，进而存在大型弃渣场。目前，弃渣场研究主要分为两大方面，一是以力学的角度，研究弃渣场的稳定性，主要集中在降雨量影响、孔隙水压力、软弱地层厚度及物理性质、弃渣场边坡形态、排土参数及工艺等影响因素研究。二是从环境的角度，多为对其修复效果的研究。

2、现有的弃渣安全评价工作比较片面，且处于静态过程，忽略了各类因素相互干扰下弃渣由堆存到稳定的动力学过程，缺少全面的综合等级评价。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了提高山区公路弃土场的安全评估的准确性而提供的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，方法包括：

4、s1、选择弃土场的安全指标，构建山区公路弃土场风险评估指标体系；

5、s2、基于改进的ahp法计算风险评估指标体系中指标的第一指标权重，获取指标体系中每个风险评估指标的原始值样本，基于原始值样本采用熵权法计算风险评估指标的第二指标权重，第一指标权重和第二指标权重结合差异系数法确定指标最终权重；

6、s3、对风险评估指标体系中的每个指标划分对应的等级；

7、s4、采用正向云发生器，根据s3的划分的标准确定标准云，采用逆向云发生器，根据风险评估指标的原始值计算各评价指标的评估云，结合指标最终权重，计算综合风险云，将评估云和综合风险云对比，根据对比的贴合程度得到原始值的安全风险评估结果。

8、进一步地，所述评估指标体系包括递进的目标层、准则层和指标层；

9、基于改进的ahp法计算风险评估指标体系中指标的第一指标权重的具体步骤为：

10、对评估指标体系同一层的元素进行重要性比较，构造比较矩阵，然后计算指标重要性排序指数，通过排序指数构造判断矩阵，根据判断矩阵构造最优传递矩阵，并根据最优传递矩阵计算判断矩阵的拟优一致矩阵，求解拟优一致矩阵的最大特征值及相应的特征矢量，将特征矢量归一化，得到各个指标的指标权重，将各个指标的权重按照升序进行排序，得到一个权重向量，所述权重向量第一指标权重。

11、进一步地，比较矩阵为：

12、u＝(uij)n×n

13、uij为评价指标i与评价指标j之间的相对重要性标度，n为评价指标的个数；

14、指标重要性排序指数为：

15、

16、ri为评价指标i的指标重要性排序指数。

17、进一步地，判断矩阵为：

18、b＝(bij)n×n

19、其中，判断矩阵的元素bij为：

20、

21、其中rmax为各个指标的指标重要性排序指数中的最大值，rmin为各个指标的指标重要性排序指数中的最小值；km为rmax和rmin之间的比值；

22、最优传递矩阵h的各个元素为：

23、

24、其中，hij为最优传递矩阵的第i行第j列的元素；

25、拟优一致矩阵t的各个元素为：

26、

27、其中，tij为拟优一致矩阵t的第i行第j列的元素。

28、进一步地，基于原始值样本采用熵权法计算风险评估指标的第二指标权重的具体步骤为：

29、对原始值进行归一化，然后根据归一化的原始值计算指标信息熵值，得到每个指标对应的权重，形成一个权重矢量，得到第二指标权重。

30、进一步地，指标最终权重为：

31、w＝αw′+βw″

32、其中，w′为第一指标权重，w″为第二指标权重；

33、

34、n为评价指标的个数，p1、p2、…、pn为第一指标权重的各个指标按照升序进行排序的权重值。

35、进一步地，根据s3的划分的标准确定标准云的具体步骤为：

36、根据划分的标准，所述划分的标准包括5个评语集，分别为：[0，20]属于稍有风险，(20，40]属于一般风险，(40，60]属于中度风险，(60，80]属于较高风险，(80，100]属于高度风险，计算每个评语集的期望为：

37、

38、其中，(sxmaxi，sxmini)表示第i个评语集的取值范围，表示第i个评语集的期望；

39、计算每个评语集的熵为：

40、

41、其中，表示第i个评语集的熵；

42、计算每个评语集的超熵为：

43、

44、其中，k为经验系数；

45、基于所有评语集的期望、熵和超熵，构建标准云。

46、进一步地，根据风险评估指标的原始值计算各评价指标的评估云的具体步骤为：

47、根据风险评估指标的原始值，分别计算各个指标层的指标的评估云的期望ex、熵en和超熵he，构建评估云；其中，

48、一个指标层的指标的评估云的期望为：

49、

50、其中，xi为指标层的指标对应的原始值，n为评价指标的个数；

51、一个指标层的指标的熵为：

52、

53、一个指标层的指标的超熵为：

54、

55、其中，s为样本方差，

56、样本方差为：

57、

58、其中，k为经验系数。

59、进一步地，综合风险云为：

60、

61、其中，(ω1，ω2，…，ωn)为指标最终权重w中准则层的权重，e2xn为第n个指标层的指标的评估云的期望，e2nn为第n个指标层的指标的评估云的熵，h2en为第n个指标层的指标的评估云的超熵，e3x，e3n，h3e分别为综合风险云的期望、熵和超熵。

62、进一步地，风险云、评估云和标准云基于云滴形成。

63、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

64、本发明首先采用改进的ahp法和熵权法结合的方法计算整体的指标权重，再结合云模型的方法，充分利用其模糊性和随机性的性质，将定量指标和定性指标结合起来，划分的标准确定标准云，采用逆向云发生器，根据风险评估指标的原始值计算各评价指标的评估云，结合指标最终权重，计算综合风险云，将评估云和综合风险云对比，保证评估结果的科学性和准确性。

技术特征：

1.一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，所述评估指标体系包括递进的目标层、准则层和指标层；

3.根据权利要求2所述的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，比较矩阵为：

4.根据权利要求3所述的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，判断矩阵为：

5.根据权利要求1所述的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，基于原始值样本采用熵权法计算风险评估指标的第二指标权重的具体步骤为：

6.根据权利要求1所述的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，指标最终权重为：

7.根据权利要求1所述的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，根据s3的划分的标准确定标准云的具体步骤为：

8.根据权利要求1所述的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，根据风险评估指标的原始值计算各评价指标的评估云的具体步骤为：

9.根据权利要求8所述的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，综合风险云为：

10.根据权利要求1所述的一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，其特征在于，风险云、评估云和标准云基于云滴形成。

技术总结
本发明涉及一种针对山区公路弃土场的安全风险评估方法，方法包括：S1、构建山区公路弃土场风险评估指标体系；S2、基于改进的AHP法计算风险评估指标体系中指标的第一指标权重，采用熵权法计算风险评估指标的第二指标权重，确定指标最终权重；S3、对风险评估指标体系中的每个指标划分对应的等级；S4、确定标准云，计算综合风险云，将评估云和综合风险云对比，根据对比的贴合程度得到原始值的安全风险评估结果。与现有技术相比，本发明具有提高风险评估的准确性等优点。

技术研发人员：周洪文,张何莉,牛玲,谢彤,周叶飞,姚远,时红旗,王伟,马浩天,张庚辰
受保护的技术使用者：上海应用技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15