[發明專利]一種基于復合云模型的滑坡多層次安全評價方法

在審

• 申請號: 202010553519.8
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111797364A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 徐衛亞;趙旭菲;王環玲;閆龍
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;G06Q10/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于復合云模型的滑坡多層次安全評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據滑坡的監測資料，確定滑坡安全評價指標，建立滑坡多層次安全評價體系；

(2)劃分滑坡評價等級，確定云模型轉換方式，根據端點指標的評語值選取云模型轉換方式，轉換為統一的形式；

(3)確定各指標的組合權重：采用DEMATEL法和改進的CRITIC法確定指標的主觀權重和客觀權重，并確定組合權重；

(4)確定各層評價指標的云模型參數，對各指標進行評價構成指標的評價值云，將評價值云與本層各指標的權重相結合，利用虛擬云的公式得到上一層指標的綜合評價云，按照此規律從底層到高層逐層遞推，最終得到總評價目標指標的評價結果，即總的綜合評價值云；

(5)確定滑坡安全評價的最終等級：依據最大隸屬度原則，計算評價結果云與各評語云的隸屬度，即可判斷出評價結果屬于評語云所對應的評語區間，從而得到滑坡安全最終評價等級。

2.根據權利要求1所述的一種基于復合云模型的滑坡多層次安全評價方法，其特征在于，步驟(1)所述的滑坡安全評價指標主要包括地質條件、變形監測、環境量監測、應力應變監測和巡視檢查。

3.根據權利要求1所述的一種基于復合云模型的滑坡多層次安全評價方法，其特征在于，步驟(2)所述的云模型轉換方式包括評語值為定量數值的云模型轉換、評語值為區間數值的云模型轉換和評語值為定性描述的云模型轉換。

4.根據權利要求1所述的一種基于復合云模型的滑坡多層次安全評價方法，其特征在于，所述步驟(3)包括以下步驟：

(31)采用DEMATEL法計算主觀權重：根據DEMATEL法確定的中心度M_j和原因度N_j確定指標權重α_j：

其中，中心度M_j表示指標j在系統中的重要程度；原因度N_j表示指標j與其他指標間的因果邏輯關系，n是自然數；

(32)采用改進的CRITIC法計算客觀權重：改進的CRITIC法是引入指標的變異系數計算各評價指標的綜合信息量，確定各評價指標權重λ_j：

其中，為第j個指標均值，s_j為第j個指標的標準差，C_j為第j個評價指標所包含的信息量；

(33)采用“乘法”集成法計算綜合權重：將改進的CRITIC法得到的客觀權重λ_j和DEMATEL法計算得到的主觀權重α_j作運算，得評價指標綜合權重ω_j：

5.根據權利要求1所述的一種基于復合云模型的滑坡多層次安全評價方法，其特征在于，所述步驟(4)包括以下步驟：

(41)對于第a層(除最高層)的云模型參數采用浮動云進行計算，將權重對浮動云公式進行改進；設評價指標集為K_ij＝{K_ij1,K_ij2,…,K_iju}，基云(Ex_ij1,En_ij1,He_ij1),(Ex_ij2,En_ij2,He_ij2),…(Ex_iju,En_iju,He_iju)，權重矩陣為(ω₁,ω₂,…,ω_u)，則浮動云數學特征的計算如下：

其中，Ex_ij，En_ij，He_ij分別表示該層評價云的期望、熵以及超熵；Ex_iju，En_iju，He_iju分別表示第u項指標的評價云期望、熵以及超熵；ω_u為第u個評價指標的權重；

(42)對于最高層的云模型參數采用綜合云，將權重對綜合云公式進行改進，求出最后評價結果的云模型，設評價指標集為K＝{K₁,K₂,…,K_i}，基云(Ex₁,En₁,He₁),(Ex₂,En₂,He₂),…(Ex_i,En_i,He_i)，權重矩陣為(ω₁,ω₂,…,ω_i)，由一級指標K₁,K₂,…,K_i云模型生成的綜合云覆蓋了所有的數域空間范圍，綜合云的數學特征可按下式求解：

其中，Ex，En，He分別表示最高層評價云的期望、熵以及超熵；Ex_i，En_i，He_i分別表示第i項一級指標的評價云期望、熵以及超熵；ω_i為第i個評價指標的權重。