[發(fā)明專利]基于熵值模型的基坑風險評估方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN112884320B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐波;王天;余貴良;周劍;沈水龍;閆旭升;丁玉寶;侯泰成;胡承睿;林松順
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵建華南建設(shè)有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/08
• 代理公司: 華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 別亮亮

本申請涉及一種基于熵值模型的基坑風險評估方法、裝置、計算機設(shè)備和存儲介質(zhì)。本申請能夠降低各個風險水平評估值的不確定性和模糊性。該方法包括：通過與多個風險因素相關(guān)的監(jiān)控數(shù)據(jù)，基于熵值模型確定的各風險因素的第一權(quán)重系數(shù)，將歸一化的目標矩陣轉(zhuǎn)化為加權(quán)歸一化的目標矩陣；將各風險因素劃分為預設(shè)數(shù)量的風險等級，分別計算各風險因素在各風險等級中對應的風險水平評估值，得到風險等級矩陣；基于熵值模型確定的各風險因素的第二權(quán)重系數(shù)，將歸一化的風險等級矩陣轉(zhuǎn)化為加權(quán)歸一化的風險等級矩陣；基于第一接近系數(shù)和第二接近系數(shù)構(gòu)建隸屬度函數(shù)；基于各風險等級對應的隸屬度函數(shù)，獲取上述各風險等級對應的隸屬度，根據(jù)隸屬度確定實際風險等級。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及基坑工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于熵值模型的基坑風險評估方法、裝置、計算機設(shè)備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

基坑是指在建筑項目施工過程中在基礎(chǔ)設(shè)計位置按照基地標高和基礎(chǔ)平面尺寸所開挖的土坑，主要用于提供一個空間，使得基礎(chǔ)的砌筑作業(yè)得以按照設(shè)計所指定的位置進行。基坑工程是指開挖基坑的一系列工程作業(yè)，包括為保證地面向下開挖形成的地下空間在地下結(jié)構(gòu)施工期間的安全穩(wěn)定所需的擋土結(jié)構(gòu)、地下水控制、環(huán)境保護等措施。

基坑的穩(wěn)定控制著整個工程的安全性及經(jīng)濟性，近年來，隨著基坑工程向規(guī)模大、深度大的方向不斷發(fā)展，在不同的地質(zhì)條件、不同的施工水平下基坑失穩(wěn)的事故時有發(fā)生，這類事故起初源起于開挖工程的局部區(qū)域，由于現(xiàn)場工程師忽視或未能及時發(fā)現(xiàn)局部區(qū)域的風險，導致事故最終發(fā)生，造成本可以避免的嚴重后果。由此可見，在基坑開挖施工過程中需要進行及時風險評估，特別是地表沉降、支撐軸力、圍護結(jié)構(gòu)位移等監(jiān)測量需要終端考慮。

現(xiàn)有的基坑風險評估方法主要是基于專家的案例記錄進行風險判斷，無法從定量的角度準確地反映開挖系統(tǒng)的風險水平，使得評估結(jié)果比較主觀。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種基于熵值模型的基坑風險評估方法、裝置、計算機設(shè)備和存儲介質(zhì)。

一種基于熵值模型的基坑風險評估方法，所述方法包括：

通過布設(shè)于基坑開挖系統(tǒng)中的監(jiān)控設(shè)備收集與多個風險因素相關(guān)的監(jiān)控數(shù)據(jù)；

基于熵值模型確定的各風險因素的第一權(quán)重系數(shù)，將歸一化的目標矩陣轉(zhuǎn)化為加權(quán)歸一化的目標矩陣；所述歸一化的目標矩陣是對所述監(jiān)控數(shù)據(jù)進行歸一化處理得到的；

將所述各風險因素劃分為預設(shè)數(shù)量的風險等級，以及分別計算所述各風險因素在各風險等級中對應的風險水平評估值，得到風險等級矩陣；

基于所述熵值模型確定的各風險因素的第二權(quán)重系數(shù)，將歸一化的風險等級矩陣轉(zhuǎn)化為加權(quán)歸一化的風險等級矩陣；所述歸一化的風險等級矩陣是對所述風險等級矩陣進行歸一化處理得到的；

基于第一接近系數(shù)和第二接近系數(shù)構(gòu)建所述各風險等級對應的隸屬度函數(shù)；所述第一接近系數(shù)和第二接近系數(shù)是利用優(yōu)劣解距離法分別對所述加權(quán)歸一化的目標矩陣和所述加權(quán)歸一化的風險等級矩陣進行計算得到的；

基于所述各風險等級對應的隸屬度函數(shù)，獲取所述各風險等級對應的隸屬度，根據(jù)所述隸屬度確定所述基坑開挖系統(tǒng)的實際風險等級。

在其中一個實施例中，所述通過布設(shè)于基坑開挖系統(tǒng)中的監(jiān)控設(shè)備收集與多個風險因素相關(guān)的監(jiān)控數(shù)據(jù)之后，所述方法還包括：

利用蒙特卡羅隨機模擬模型對所述監(jiān)控數(shù)據(jù)進行隨機抽樣處理，得到呈正態(tài)分布的監(jiān)控數(shù)據(jù)樣本集；所述歸一化的目標矩陣是對所述監(jiān)控數(shù)據(jù)樣本集進行歸一化處理得到的。

在其中一個實施例中，所述監(jiān)控數(shù)據(jù)樣本集包括成本指標類和效益指標類，所述基于熵值模型確定各風險因素的第一權(quán)重系數(shù)之前，所述方法包括：