[發明專利]一種盾構機刀盤綜合性能評價方法

在審

• 申請號: 202210253594.1
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114580113A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 楊民強;徐恒吉;周勝利;陳鵬;陳建福;吳玉禮;郭建豪;葛元鋒;蔡明聰;陸野;孫小玉;李永根;李曉育;楊帆;張超;謝文強
• 申請（專利權）人: 中鐵十四局集團大盾構工程有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F17/16;G06Q10/06;G06Q50/04;G06F119/14
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開了一種盾構機刀盤綜合性能評價方法；包括：獲取待評價盾構機刀盤的性能指標；計算出性能指標的加權規范化決策矩陣；根據加權規范化決策矩陣，確定盾構機刀盤的正理想方案和負理想方案；分別計算性能指標到正理想方案的第一歐式距離和第一灰色關聯度，以及性能指標到負理想方案的第二歐式距離和第二灰色關聯度；基于第一灰色關聯度和第二歐式距離，獲得第一評估指標，第一評估指標與盾構機刀盤綜合性能正相關；基于第二灰色關聯度與第一歐式距離，獲得第二評估指標，第二評估指標與盾構機刀盤綜合性能負相關；通過該方法能有效解決傳統TOPSIS方法中重疊信息對決策過程的影響，從而提高對盾構機刀盤綜合性能評價的準確度。

技術領域

本發明屬于盾構機刀盤技術領域，特別是一種盾構機刀盤綜合性能評價方法。

背景技術

盾構機掘進性能的好壞直接決定了施工效率，施工成本及施工安全，掘進性能評價對于隧道工程中盾構機的選型具有十分重要的指導意義。刀盤作為盾構機掘進系統的核心部分，它的結構設計是否合理，各性能是否達到要求對于提高盾構機掘進效率，延長刀盤刀具使用壽命和降低開挖成本等多方面都具備重要作用。復合式土壓平衡盾構機刀盤的性能優劣直接關系到隧道掘進效率，施工安全，運營成本以及工程質量，其刀盤結構復雜，樣式繁多，在不同地質條件下刀盤施工性能表現各異，這就需要對復合式土壓平衡盾構機刀盤性能進行綜合評價。

刀盤作為一個復雜的研究對象，影響刀盤性能的因素是多層次，多方面，相關聯的，影響因素具有一定的模糊性。其整體性能表現取決于各因素之間的關系與環境的適應性作為一個復雜系統，其主要包含以下特點：求解過程在數學上具有不可描述性，無法抽象為一個具體的數學模型；無法用完全獨立的數學方法進行評價；難以用準確的數學模型對刀盤系統進行具體描述。同時，處理系統評價要素過程中，主要是基于知識邏輯產生的，而并不是嚴謹的數學歸納。這些特點也決定了復合式土壓平衡盾構機刀盤在性能評價方面具有特殊性，也決定了需要采取特定的方法解決此類問題。

由于刀盤結構的多樣性以及實際盾構機施工環境的復雜多邊形，不同類型的刀盤在應對不同地理地質環境下，綜合性能表現不一，現如今仍缺少能夠對綜合性能進行評價的有效方法。目前常用的傳統TOPSIS決策方法雖然可以較好地表示待評價刀盤樣本與理想方案之間的整體相似度，但是不能較好地表示待評價刀盤樣本內部各因素之間的變化規律；即傳統TOPSIS方法沒有充分考慮到決策指標之間的相關性，所選擇的性能指標中包含有重疊信息，這些重疊信息會對決策過程產生消極影響。而傳統的灰色關聯度雖然能夠充分地將待評價的刀盤樣本內部各因素之間的變化規律表示出來，但是在樣本的整體判別上存在一些不足。

因此，如何在傳統的TOPSIS方法中引入灰色關聯度方法，從而建立起良好的性能評估模型，提高對盾構機刀盤綜合性能評價的準確度，成為當前研究的關鍵問題。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種至少解決上述部分技術問題的一種盾構機刀盤綜合性能評價方法，通過在傳統的TOPSIS方法中引入灰色關聯度方法，有效解決了傳統TOPSIS方法中重疊信息對決策過程中的影響，從而提高對盾構機刀盤綜合性能評價的準確度。

本發明實施例提供了一種盾構機刀盤綜合性能評價方法，包括：

S1、獲取待評價盾構機刀盤的性能指標；

S2、計算出所述性能指標的加權規范化決策矩陣；

S3、根據所述加權規范化決策矩陣，確定所述盾構機刀盤的正理想方案和負理想方案；

S4、分別計算所述性能指標到正理想方案的第一歐式距離和第一灰色關聯度以及所述性能指標到負理想方案的第二歐式距離和第二灰色關聯度

S5、基于所述第一灰色關聯度和第二歐式距離獲得第一評估指標所述第一評估指標與盾構機刀盤綜合性能正相關；

基于所述第二灰色關聯度與第一歐式距離獲得第二評估指標所述第二評估指標與盾構機刀盤綜合性能負相關。