交通运输高速公路隧道运营管理评价系统研究幻灯片.pptx

1设计要点设计要点n1.确定高速公路隧道运营管理评价体系；确定高速公路隧道运营管理评价体系；n2.高速公路隧道运营管理评价系统分析；高速公路隧道运营管理评价系统分析；n3.运用运用DelphiDelphi进进行评价系统设计；行评价系统设计；2 摘摘 要要 对高速公路隧道运营现状进行综合评价，及时发现问题并降低隐患。通过面向对象程序设计，实现运营管理评价过程。本论文围绕高速公路隧道模糊综合评价展开，涉及评价体系、评价模型、评价方法、系统评价软件制作、软件应用实例验证等内容。3 目目 录录n第一章第一章 绪绪 论论n第二章第二章 评价体系的建立与评价方法的选取评价体系的建立与评价方法的选取n第三章第三章 高速公路隧道运营管理评价系统模型建高速公路隧道运营管理评价系统模型建立立n第四章第四章 评价系统软件设计评价系统软件设计n第五章第五章 评价系统应用实例评价系统应用实例n结论与展望结论与展望n致谢致谢4第一章第一章 绪绪 论论一、选题背景一、选题背景 高速公路隧道运营管理在高速公路隧道高速公路隧道运营管理在高速公路隧道建成后运营期至观重要。高速公路隧道建成建成后运营期至观重要。高速公路隧道建成后会存在安全问题和隐患，现实中公路隧道后会存在安全问题和隐患，现实中公路隧道评价管理不善发生悲剧屡见不鲜。因此迫切评价管理不善发生悲剧屡见不鲜。因此迫切需要采取措施及早发现高速公路隧道运营管需要采取措施及早发现高速公路隧道运营管理中存在的弊端和隐患，避免事故的发生，理中存在的弊端和隐患，避免事故的发生，防患于未然。防患于未然。5第一章第一章 绪绪 论论n二、研究目的及意义二、研究目的及意义 高速公路隧道运营管理系统分析研究，在于用高速公路隧道运营管理系统分析研究，在于用科学的程序和方法分析出公路隧道运营的现状，科学的程序和方法分析出公路隧道运营的现状，通过科学的评价结果侧面反映公路隧道存在的问通过科学的评价结果侧面反映公路隧道存在的问题。题。通过比较定期的综合评价值，分析在高速公路通过比较定期的综合评价值，分析在高速公路隧道运营中还存在的薄弱环节和缺陷，及时进行隧道运营中还存在的薄弱环节和缺陷，及时进行改正，将管理的安全隐患消灭在萌芽之中。同时，改正，将管理的安全隐患消灭在萌芽之中。同时，通过对各隧道的横向比较，可以互相学习先进的通过对各隧道的横向比较，可以互相学习先进的管理方法，提高高速公路隧道整体的运营管理水管理方法，提高高速公路隧道整体的运营管理水平。平。6第一章第一章 绪绪 论论n研究现状研究现状 国外经济发达国家有关高速公路隧道运营国外经济发达国家有关高速公路隧道运营管理评价的工作起步都很早，高速公路隧道运管理评价的工作起步都很早，高速公路隧道运营管理评价工程专家对高速公路隧道运营管理营管理评价工程专家对高速公路隧道运营管理进行了广泛而深入的研究，并且取得了丰硕的进行了广泛而深入的研究，并且取得了丰硕的成果。成果。国内起步较晚，国内对高速公路隧道运营国内起步较晚，国内对高速公路隧道运营管理评价研究工作越来越多，相关领域管理评管理评价研究工作越来越多，相关领域管理评价建设工作一直在稳步进行中。价建设工作一直在稳步进行中。7第一章第一章 绪绪 论论n本文主要研究内容本文主要研究内容1 1、评价体系的建立及评价方法的选取、评价体系的建立及评价方法的选取 2 2、模糊综合评价、模糊综合评价3 3、高速公路隧道运营管理评价系统模型建立、高速公路隧道运营管理评价系统模型建立 4 4、评价系统软件设计、评价系统软件设计 5 5、评价系统应用实例、评价系统应用实例 8第二章第二章 评价体系的建立及评价方评价体系的建立及评价方法的选取法的选取 要点：要点：n评价体系建立评价体系建立n评价方法选取评价方法选取n模糊综合评价模糊综合评价9高速公路隧道运营管理评价系统评价体系高速公路隧道运营管理评价系统评价体系10评价方法的选取评价方法的选取目前常用的多指标综合评价方法有：目前常用的多指标综合评价方法有：1、主成分分析法、主成分分析法2、DelphiDelphi法法 3 3、灰色关联法、灰色关联法 4 4、层次分析法（、层次分析法（AHPAHP）5 5、模糊综合评价法、模糊综合评价法 11评价方法的选取评价方法的选取n本文采用层次分析法与模糊综合评判法的集成本文采用层次分析法与模糊综合评判法的集成 优点：优点：AHPAHP方法将定性分析和定量分析有效结合，方法将定性分析和定量分析有效结合，不仅能保证模型的系统性和合理性，而且能让不仅能保证模型的系统性和合理性，而且能让决策人员充分运用其有价值的经验和判断能力，决策人员充分运用其有价值的经验和判断能力，从而为许多规则决策问题提供强有力的决策支从而为许多规则决策问题提供强有力的决策支持。层次分析法与模糊综合评判法的结合，主持。层次分析法与模糊综合评判法的结合，主要体现在将评价体系分成递阶层次结构，运用要体现在将评价体系分成递阶层次结构，运用层次分析法确定各指标的权重，然后分层次进层次分析法确定各指标的权重，然后分层次进行模糊综合评判，最后综合出总的评价结果行模糊综合评判，最后综合出总的评价结果 12模糊综合评价模糊综合评价n基本思想基本思想 （1）评价因素论）评价因素论域域U U；（2 2）评语等级论域）评语等级论域V V；（3 3）模糊关系矩阵）模糊关系矩阵R R；（4 4）评价因素权向量）评价因素权向量A A；（5 5）合成算子）合成算子 ；（6 6）评价结果向量）评价结果向量B B；综合评价表示为：综合评价表示为：13模糊综合评价模糊综合评价n模糊综合评价的步骤模糊综合评价的步骤1 1、确定评价指标，建立因素集和评价集、确定评价指标，建立因素集和评价集2 2、确定各评价指标的隶属度函数或隶属度、确定各评价指标的隶属度函数或隶属度3 3、建立因素权重集、建立因素权重集4 4、作模糊变换、作模糊变换14第三章第三章 高速公路隧道运营管理评高速公路隧道运营管理评价系统模型建立价系统模型建立要点：要点：n建立模糊评判矩阵建立模糊评判矩阵n评价指标权重确定评价指标权重确定n评价过程评价过程15建立模糊评判矩阵建立模糊评判矩阵n指标的无量纲化指标的无量纲化 1、定性指标的无量纲化、定性指标的无量纲化 本文中采用均值处理。本文中采用均值处理。2、定量指标的无量纲化、定量指标的无量纲化 改进的功效系数法，计算公式如下：改进的功效系数法，计算公式如下：16建立模糊评判矩阵建立模糊评判矩阵n隶属函数的确定隶属函数的确定 要要进进行行模模糊糊综综合合评评价价单单因因素素评评价价即即一一级级评评价价，首首先要建立模糊关系矩阵先要建立模糊关系矩阵R R，也即判断矩阵：也即判断矩阵：隶隶属属度度的的确确定定通通过过隶隶属属函函数数来来计计算算，本本文文隶隶属属度度函数采用三角形隶属函数函数采用三角形隶属函数。17评价指标权重确定评价指标权重确定n建立层次结构模型建立层次结构模型A18建立判断矩阵建立判断矩阵 n通过建立高速公路隧道运营管理评价体系和层次结构模通过建立高速公路隧道运营管理评价体系和层次结构模型，建立判断矩阵型，建立判断矩阵，本文采用，本文采用9级标度法给判断矩阵的级标度法给判断矩阵的元素赋值元素赋值。n指标权重计算指标权重计算 由判断矩阵得出特征值和特征向量，并检验每个矩阵的由判断矩阵得出特征值和特征向量，并检验每个矩阵的一致性，若不满足一致性条件，则要修改判断矩阵，直一致性，若不满足一致性条件，则要修改判断矩阵，直至满足为止。判断矩阵、最大特征值及特征向量至满足为止。判断矩阵、最大特征值及特征向量w有如有如下的关系：下的关系：=w 19建立判断矩阵建立判断矩阵w w是唯一的，和是唯一的，和w w的的计算方法有多种，本文采用常计算方法有多种，本文采用常用的方根法，其步骤如下：用的方根法，其步骤如下：1、计算中每行所有元素的几何平均值，得到向、计算中每行所有元素的几何平均值，得到向量量 i=1,2,.,n 2、将方根向量作归一化处理，即得所求权向量、将方根向量作归一化处理，即得所求权向量 3、计算的最大特征值，其近似计算公式如下：、计算的最大特征值，其近似计算公式如下：其中表示列向量的第其中表示列向量的第i个分量。个分量。20建立判断矩阵建立判断矩阵n一致性检验 一致性指标一致性指标CICI 一致性比率一致性比率CRCR 当当CR0.1CR0.1时时，一般认为判断矩阵，一般认为判断矩阵CkCk的一致性是可以的一致性是可以接受的。否则，应重新调整判断矩阵中的元素，直接受的。否则，应重新调整判断矩阵中的元素，直到具有满意的一致性为止。到具有满意的一致性为止。21评价过程评价过程n一级评价一级评价22评价过程评价过程n二级评价二级评价 =23评价过程评价过程n评价结果分析评价结果分析 在模糊综合评价中，可以直接把在模糊综合评价中，可以直接把B B作为最终结作为最终结果，或归一化。本论文采用加权平均法，使果，或归一化。本论文采用加权平均法，使结果更加清楚、明确或更利于进一步分析。结果更加清楚、明确或更利于进一步分析。24小结小结n本章首先取定了评价的因素集和评价集，然后本章首先取定了评价的因素集和评价集，然后确定评判矩阵和各指标权重，建立了高速公路确定评判矩阵和各指标权重，建立了高速公路隧道运营管理评价的二级模糊综合评价模型，隧道运营管理评价的二级模糊综合评价模型，并说明了模糊算子和评价结果处理的方法。评并说明了模糊算子和评价结果处理的方法。评价结果是科学的，结果是定量的、可信的，结价结果是科学的，结果是定量的、可信的，结果可以为高速公路隧道运营管理评价部门提供果可以为高速公路隧道运营管理评价部门提供科学的依据。科学的依据。25第四章评价系统软件设计第四章评价系统软件设计n设计目标设计目标1 1、通过本系统快速高效的完成高速公路隧道运营管通过本系统快速高效的完成高速公路隧道运营管理评价工作；理评价工作；2 2、降低评价工作的资源成本；、降低评价工作的资源成本；3 3、操作界面美观、标准、专业、统一，实施方法简、操作界面美观、标准、专业、统一，实施方法简单、方便；单、方便；4 4、通过系统的数据录入、数据处理、导出结果可以、通过系统的数据录入、数据处理、导出结果可以方便明确的得出评价结果；方便明确的得出评价结果；5 5、通过数据打印及保存数据和结果的功能，避免数、通过数据打印及保存数据和结果的功能，避免数据因意外而造成数据丢失；据因意外而造成数据丢失；6 6、系统运行稳定、速度快；、系统运行稳定、速度快；7 7、管理员可以随时修改自己的口令。、管理员可以随时修改自己的口令。26总体设计总体设计n系统功能框架图系统功能框架图27开发及运行环境开发及运行环境 n系统开发平台：系统开发平台：Delphi 7Delphi 7、Matlab 7.0.1Matlab 7.0.1。n运行平台：运行平台：Windows XPWindows 2000Windows XPWindows 2000。n分辨率：最佳效果分辨率：最佳效果800600800600。28主要功能模块设计主要功能模块设计n主窗体模块设计主窗体模块设计29数据模块设计数据模块设计 30初始化设置模块设计初始化设置模块设计 n初始化设置模块界面初始化设置模块界面31数据录入模块设计数据录入模块设计 32控制系统指标指标录入控制系统指标指标录入n控制系统指标打分界面控制系统指标打分界面33判断矩阵数据录入判断矩阵数据录入 n隶属度打分界面隶属度打分界面 34数据处理模块设计数据处理模块设计 n数据处理界面数据处理界面35权重计算模块设计权重计算模块设计 n权重计算界面权重计算界面 36综合评价模块设计综合评价模块设计n一级评价界面一级评价界面37综合评价模块设计综合评价模块设计n评价结果分析界面评价结果分析界面 38系统维护模块设计系统维护模块设计 n用户管理界面用户管理界面 39其它模块设计其它模块设计 n备用系统数据录入界面备用系统数据录入界面40程序实现中的技术难点与解决方案程序实现中的技术难点与解决方案n难点：矩阵处理数据量大。难点：矩阵处理数据量大。DelphiDelphi编写算法来编写算法来实现大量的数据运算比较困难，实现大量的数据运算比较困难，DelphiDelphi实现所实现所有算法，程序量很大，效果不理想，开发周期有算法，程序量很大，效果不理想，开发周期较长。较长。41解决方案解决方案n方案：数据中转方式实现方案：数据中转方式实现DelphiDelphi与与MatlabMatlab交流交流 1 1、DelphiDelphi与与MatlabMatlab数据接口，数据接口，DelphiDelphi将数据传将数据传递给递给Matlab Matlab：m m文件文件2 2、MatlabMatlab接受应用程序传递来的数据并进行计接受应用程序传递来的数据并进行计算：对算：对Matlabrc.mMatlabrc.m文件修改文件修改 3 3、DelphiDelphi中启动中启动MatlabMatlab：winexec(c:MatlabbinMatlab.exe,SW_MINIMIZE)winexec(c:MatlabbinMatlab.exe,SW_MINIMIZE);4 4、DelphiDelphi接受接受MatlabMatlab输出结果：通过程序获取输出结果：通过程序获取计算结果，并将结果通过计算结果，并将结果通过doubledouble类型变量类型变量midmid放放进数组进数组a a中中 42第五章第五章 评价系统应用实例评价系统应用实例n验证高速公路隧道运营管理评价系统的实用性验证高速公路隧道运营管理评价系统的实用性和可靠性，对陕西秦岭终南山公路隧道的运营和可靠性，对陕西秦岭终南山公路隧道的运营管理进行二级模糊综合评价管理进行二级模糊综合评价。43无量纲化结果无量纲化结果44模糊评判矩阵模糊评判矩阵 45指标权重计算指标权重计算n 权重分配界面权重分配界面46评价结果评价结果47结论与展望结论与展望n结论：结论：1、完善了高速公路隧道运营管理评价体系结构、完善了高速公路隧道运营管理评价体系结构；2、建立了更为全面、可操作较强和较为实用的、建立了更为全面、可操作较强和较为实用的指标体系和模型指标体系和模型；3、层次分析法确定权重，得出了合理可信的评、层次分析法确定权重，得出了合理可信的评价结果价结果；4、DelphiDelphi和和MatlabMatlab实实现了高速公路隧道运营管现了高速公路隧道运营管理综合评价的软件评价实体；理综合评价的软件评价实体；5、实例验证软件实用性和合理性。、实例验证软件实用性和合理性。48展望展望1、增加评价方法选择项，根据需要选择不同的、增加评价方法选择项，根据需要选择不同的评价方法，扩展系统功能；评价方法，扩展系统功能；2、优化隶属度函数、优化隶属度函数；3、各指标的无量纲化方法深入研究、各指标的无量纲化方法深入研究；4、评价系统软件，有待完善其使用功能；、评价系统软件，有待完善其使用功能；5、MatlabMatlab和和DelphiDelphi数据接数据接口深入研究。口深入研究。49 致致 谢谢 介绍完毕，感谢各位老师！请给介绍完毕，感谢各位老师！请给予审核评定！予审核评定！