[發明專利]一種軌道交通系統成本影響要素辨識與分析方法

有效

• 申請號: 201811460210.3
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109657938B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 陳春陽;劉輝;楊基宏;楊宇翔;梁習鋒;姚松;魯寨軍;米希偉;陳浩林
• 申請（專利權）人: 中南大學;中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/0635
• 分類號: G06Q10/0635;G06Q10/04;G06Q50/30;G06N3/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 龔燕妮

1.一種軌道交通系統成本影響要素辨識與分析方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

步驟1：軌道交通系統在全生命周期總成本分解與成本要素獲取；

分解軌道交通系統全生命周期成本，得到三層樹狀分解框架，由頂層至底層分別為階段層、項目層和對象層；

所述階段層包括四個階段層成本要素，分別為決策設計階段成本、施工建設階段成本、運營維護階段成本和報廢回收階段成本；

每個階段層成本要素按照階段層成本要素子成本的性質分解為若干個項目層成本要素，每個項目層成本要素按照項目層成本要素子成本的承擔主體分解為若干個對象層成本要素；

步驟2：建立安全屬性、性能屬性和環境屬性評分體系；

步驟2.1：量化階段層成本要素、項目層成本要素和對象層成本要素的安全屬性、性能屬性和環境屬性；

獲取第i個階段層成本要素的安全屬性評分值、性能屬性評分值和環境屬性評分值，分別記為

獲取第i個階段層成本要素中第j個項目層成本要素的安全屬性評分值、性能屬性評分值和環境屬性評分值，分別記為n_i為第i個階段層成本要素包含項目層成本要素的數目；

獲取第i個階段層成本要素中第j個項目層成本要素的第k個對象層成本要素的安全屬性評分值、性能屬性評分值和環境屬性評分值，分別記為m_ij為第i個階段層成本要素中第j個項目層成本要素包含對象層成本要素的數目；

獲取對象層成本要素的安全屬性綜合評分、性能屬性綜合評分和環境屬性綜合評分，分別記為

其中，表示的最大值，表示的最大值，表示的最大值，i＝1,2,3,4，j＝1,2,…,n_i，k＝1,2,…,m_ij；

步驟2.2：量化對象層成本影響要素之間的綜合影響度；

獲取對象層成本要素之間的安全屬性關聯程度評分、性能屬性關聯程度評分和環境屬性關聯程度評分，分別記為n5為對象層成本要素的數目，為第l′個對象層成本要素對第l個對象層成本要素的安全屬性關聯程度評分，為第l′個對象層成本要素對第l個對象層成本要素的性能屬性關聯程度評分，為第l′個對象層成本要素對第l個對象層成本要素的環境屬性關聯程度評分；

獲取第l′個對象層成本要素對第l個對象層成本要素的安全屬性影響系數、性能屬性影響系數和環境屬性影響系數，依次記為

其中，max(ρ^a)表示的最大值，max(ρ^x)表示的最大值，max(ρ^h)表示的最大值，l＝1,2,…,n5，l′＝1,2,…,n5；

獲得第l′個對象層成本要素對第l個對象層成本要素的安全屬性影響度、性能屬性影響度和環境屬性影響度，分別記為

其中，表示第l′個對象層成本要素的安全屬性評分平均值；表示第l′個對象層成本要素的性能屬性評分平均值；表示第l′個對象層成本要素的環境屬性評分平均值；

獲得第l′個對象層成本要素對第l個對象層成本要素的綜合影響度，記為R_l,l′，

步驟3：建立對象層成本要素成本預測模型；

記對象層成本要素的全生命周期成本數據為X_l，l＝1,2,…,n₅，根據步驟2的方法，獲取n₆條軌道交通線路各對象層成本要素的全生命周期成本數據、安全屬性綜合評分、性能屬性綜合評分、環境屬性綜合評分和任意兩個對象層成本要素之間的綜合影響度；

選擇其中任意1條軌道交通線路的各對象層成本要素的全生命周期成本數據、安全屬性綜合評分、性能屬性綜合評分、環境屬性綜合評分和任意兩個對象層成本要素之間的綜合影響度形成測試樣本集，選擇其余軌道交通線路的各對象層成本要素的全生命周期成本數據、安全屬性綜合評分、性能屬性綜合評分、環境屬性綜合評分和任意兩個對象層成本要素之間的綜合影響度形成訓練樣本集；

n₆取值至少為30；

依次將訓練樣本集中各對象層成本要素的安全屬性綜合評分、性能屬性綜合評分、環境屬性綜合評分、其他對象層成本要素對該對象層成本要素的綜合影響度作為輸入，對象層成本要素的全生命周期成本作為輸出，訓練極限學習機模型，得到n₅個基于極限學習機的對象層成本要素辨識模型；

步驟4：辨識目標軌道交通線路的成本影響要素；

根據步驟2的方法，獲取目標軌道交通線路各對象層成本要素的全生命周期成本數據、安全屬性綜合評分、性能屬性綜合評分、環境屬性綜合評分和任意兩個對象層成本要素之間的綜合影響度；

將目標軌道交通線路中各對象層成本要素的安全屬性綜合評分、性能屬性綜合評分、環境屬性綜合評分、其他對象層成本要素對該對象層成本要素的綜合影響度作為對應的基于極限學習機的對象層成本要素辨識模型的輸入，輸出對象層成本要素的全生命周期成本預測值，記對象層成本要素的全生命周期成本預測值為goal_X_l，設定成本閾值為α，滿足公式|goal_X_l-X_l|/X_lα的對象層成本要素為目標軌道交通線路的成本影響要素；

α取值為0.05。