层次分析-模糊综合评价法在铁路施工组织方案比选中的应用

'层次分析-模糊综合评价法在铁路施工组织方案比选中的应李旭（屮铁上海工程局集团第一工程有限公司）【摘要】铁路施工组织方案受到定量及定性因素影响，致使方案屮定量指标与定性指标相互影响，降低施工组织方案的可用性。为确定最佳铁路施工组织方案，构建层次分析一一模糊综合评价模型来对各个组织方案科学性进行评价成为当前研究领域的重要议题。为此，本次研宂以层次分析一一模糊综合评价模型评价因素作为着手点，深入探究指标权重的确定以及相应模型构建步骤，同时结合当前铁路施工组织方案，以为该组织方案比选提供帮助。【关键词】层次分析法；模糊综合评价法；定景指标；定性指标；施工组织方案前言：铁路施工组织方案的编写及比选，是铁路设计总体规划工作屮的一项重要内容，对整个铁路建设起到了重要的影响作用。通过铁路施工组织方案的比选，将铁路施工过程屮有可能遇到的影响或风险因素进行针对性论证，并将其落实在实际工作屮，可以为最终决策提供科学依据。因而，如何在众多铁路施工组织方案比选屮选出最佳设计方案成为困扰相关部门工作的难题之一。所以，本文棊于层次分析法及模糊综合评价法为研究基础，以满足铁路组织施工设计要求为目标，设计出了一个层次分析一一模糊综合评价模型来对具体施工组织方案进行优选，以实现铁路部门工作效率及资金利用率。1铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型评价因素铁路施工组织方案的编写是一个涵盖众多领域、影响因素较多的工作，在编写过程屮不仅需要考虑到当前现有技术水平是否能够满足铁路工程实际建设需求，还要从经济学角度对整体收益情况做出有效评价，以促使施工部门获得良好的经济收益［1］。因而，铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型 评价因素详见表1所示。根据表1可知，铁路施工组织方案主因素U=（ul、u2、u3、u4）,其中，ul为工程造价，u2为施工周期、u3为施工组织方案、u4为投资效益。依据铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型计算需求，设定相关子因素集为ul=（1«11｛工程造价｝）、u2=（1|21｛施工周期｝）、u3=（u31、u32、u33、u34）=｛施工顺序的确定、施工方法的选取、机具选择及材料可得性供应、管理措施要求｝、U4=（u41、u42）=｛经济效益、社会效益｝，集合中各子因素与表1中二级指标相互对应。2铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型权重确立及结果分析2.1铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型权重确立为了能够进一步体现出表1中各个评价因素整体重要性，本文首先采用层次分析法（AnalyticHierarchyProcess,AHP）来确定相关因素权重。权重集确立工作首先需要多为专家针对各个评价指标有效性进行评价，以此来保证数据的准确性及可用性。随后综合多名专家意见之后，利用matlab编程来计算各个指标在整个指标体系中所占据的位置及重要性［2］。第一重权重向量W=（工程造价、施工周期、施工组织方案、投资效益）=（wl、w2、w3、w4）o第二层权重向量Wl=（wll）=（工程造价）、W2=（w21）=（施工周期）、W3=（w31、w32、w33、w34）=（施工顺序的确定、施工方法的选取、机具选择及材料可得性供应、管理措施要求）、W4=（w41、w42）=（经济效益、社会效益），各个子权重集最大数值均为1。求解矩阵及最终权重计算结果详见表2〜6所示。2.2铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型结果分析从表2诸因素结果分析可知，工程施工周期以及施工组织方案是核心 内容，相较于另外两个因素，如：工程造价、投资效益更加重要。之所以得出上述结果，主要原因在于B前我国铁路施工属于基础设施建设范畴，主要经营单位为国有控股建设单位，在施工方案设计阶段，工程总造价以及投资效益均可以通过其他形式弥补，因而铁路施工组织方案重点考虑的问题则在于施工周期以及施工组织方案内容设计上［3】。3铁路施工组织方案比选实证分析3.1工程概况某铁路路基100km,桥梁120km,隧道65km,整条铁路线铺轨290km,桥梁3550孔，现结合工程实际情况以及具体施工条件，对已经上报的两种施工组织方案采用铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型进行比选，以确定最优施工方案。3.2两种施工组织方案内容方案一：工程建设总周期为4年，其中关键线路工期施工准备2个月，控制工程工期34个月，铺架工期15个月，调试及运行6个月，工程总体造价265亿元。方案二：工程总工期3年零3个月，其中关键线路施工准备1个月，控制工程工期28个月，铺架工期13个月，调试及运行5个月，工程总体造价272亿元。3.3铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型计算结果通过利用已经构建的铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型对两种施工组织的方案进行比选，艽各自权重计算步骤如下：首先，确立第一重权重向量U=（ul、u2、u3、u4）=（0.11、0.44、0.28、0.17）。之后确立第二重向量ul=（ull）=（1.00）；u2=（u21）-（1.00）；u3=（u31、u32、u33、u34）=（0.41、0.25、0.09、0.25）；u4=（u41、u42）=（0.54、0.46）。其次，建立评判集V= （vl、v2、v3、v4、v5）,其对应指标分别为（差、较差、一般、良、优）。最后得出结果。W（方案一）=（0.672,0，0,0，0，0,0.328，0）·V=2.315；W（方案二）=（0.325,0，0,0，0,0，0.350，0.325,）·V=2.085o通过上述分析计算可知，方案一的总权重为2.315，明显大于方案二的2.085,因而，在铁路施工组织方案比选中，方案一为最优施工组织方案。结论：综上所述，铁路施工组织方案涉及到整个铁路工程建设，对整体施工具有重要影响，必须引起足够重视。本文所设计的铁路施工组织方案层次分析一一模糊综合评价模型通过对实际工程例证进行分析，得出的结果与工程施工方案选取结果相一致，证明该模型在施工方案比选中具冇一定的应用价值，可以为比选工作提供科学依据。参考文献：［1］刘桂丽，陈秀峰.层次分析法在路线详细方案比选中的应用［j］.青岛理工大学学报，2012，8(01):107-111.［2］黄玉刚.层次分析法在施工组织设计方案比选中的应用［」］.铁路工程造价管理，2012,10(01):24-27.［3］张夏临，冯涛.模糊性综合评价在铁路选线中的应用［j］.铁道工程学报，2011，15(02):21-26.'