[發明專利]一種基于層次分析和模糊數學的沖擊危險性動態預警方法

在審

• 申請號: 202010577804.3
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111784136A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 張寧博;趙善坤;李宏艷;秦凱;鄧志剛;劉學;王健達;李云鵬;王寅;董怡靜;趙斌
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務所(普通合伙) 37283
• 代理人: 邵朋程

1.一種基于層次分析和模糊數學的沖擊危險性動態預警方法，其特征在于，該預警方法包括以下步驟：

步驟一、確定預警對象和預警對象適用的沖擊危險性預警指標

根據預警對象選取其適用的沖擊危險性預警指標集合U，用u_i表示各預警指標，則U＝(u₁，u₂，u₃，u₄…u_i，…u_n)，其中n為預警指標數量；

步驟二、對各預警指標的沖擊危險性分級，組成沖擊危險性預警指標體系

根據預警等級分類，對各預警指標的沖擊危險性分級；通過建立每個預警指標的分級集合v_i，得到預警對象的沖擊危險性預警指標體系V；

步驟三、確定各預警指標的權重，組成模糊權重向量

根據APH層次分析法和1～9標度表，確定出各預警指標對預警對象沖擊危險的貢獻程度，進而得到各個指標組成的模糊權重向量A；

步驟四、建立各預警指標的單因素模糊預警集，組成因素預警模糊矩陣

針對某個預警指標的監測結果，結合預警隸屬度函數，可確定該預警指標的全部隸屬度的集合；進而依次可得到相應于每個預警指標的單因素模糊預警集；將第i個單因素模糊預警集R_i為第i行，組成因素預警模糊矩陣R；

步驟五、計算預警對象的模糊綜合評判向量

將反映各預警指標對沖擊地壓影響程度的模糊權重向量A與全部指標隸屬度合成的因素預警模糊矩陣R，進行運算，從而得出每個沖擊地壓預警的模糊綜合評判向量B＝A×R＝(b₁，b₂，b₃，b₄)；

步驟六、確定預警對象的沖擊危險等級

步驟五中(b₁，b₂，b₃，b₄)分別對應于(無沖擊危險，弱沖擊危險，中等沖擊危險，強沖擊危險)四個評判結果的隸屬度；根據最大隸屬度原則，就可以得出預警對象的沖擊危險等級。

2.根據權利要求1所述的一種基于層次分析和模糊數學的沖擊危險性動態預警方法，其特征在于：步驟三中，通過將各預警指標u_i兩兩對比并對應1～9標度表進行賦值，可得到矩陣，針對矩陣求特征向量，可得到模糊權重向量A＝(a₁，a₂，…a_i，…a_n)，歸一化處理后為(a’₁，a’₂，…a’_i，…a’_n)。

3.根據權利要求1所述的一種基于層次分析和模糊數學的沖擊危險性動態預警方法，其特征在于：步驟四中，所述隸屬度函數如公式(1)所示：

式(1)中，x為測試值，S₁、S₂、S₃和S₄分別對應預警指標的四個分級閾值。

4.根據權利要求1所述的一種基于層次分析和模糊數學的沖擊危險性動態預警方法，其特征在于：步驟六中，所述最大隸屬度原則是指，通過對比b₁～b₄大小，若最大值為b_i，i取值1、2、3、4，則預警對象為第i級沖擊危險性；沖擊危險等級分為四類：沖擊危險等級屬于1級，為無沖擊危險；沖擊危險等級屬于2級，為弱沖擊危險；沖擊危險等級屬于3級，為中等沖擊危險；沖擊危險等級屬于4級，為強沖擊危險。