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《长安大学》 2009年
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高速公路隧道运营安全综合评价研究

巩航军  
【摘要】: 我国高速公路隧道建设和管理起步较晚,对于高速公路隧道运营安全综合评价还停留在定性判断阶段,尚没有定量化的诊断方法和系统。为此,本文通过研究建立了一套高速公路隧道运营安全综合评价的定量化管理方法,并开发了相应的综合评价管理系统,为高速公路隧道运营安全综合评价和科学管理提供了手段和依据。 从高速公路隧道运营现状出发,应用系统工程理论与方法,分析了高速公路隧道运营安全管理体制、隧道结构健康度、机电系统、火灾救援系统、交通安全系统和运营效果等准则层和指标层的意义,提出了高速公路隧道运营安全影响因素构成体系。 在此基础上,运用AHP法建立了高速公路隧道运营安全层次结构分析模型,初步构建了高速公路隧道运营安全综合评价指标体系,结合Delphi法及优选法,通过定量筛选和定性修改等方法,建立了正式的高速公路隧道运营安全综合评价指标体系。通过比较分析,采用结合基于“功能驱动”的主观赋值法和“差异驱动”的客观赋值法的综合集成法,确定了各指标的权重。广泛参考现有国家有关高速公路隧道运营技术规范和养护等标准,设计了高速公路隧道运营安全综合评价指标体系各指标层定性和定量化的评分标准及安全综合评价量表。 运用FS法建立了高速公路隧道运营安全综合评价数学模型,采用二次加权增加负熵的方法对评价主体指标进行量化处理。在此基础上,以Visual studio.net 2003作为开发平台,以关系型数据库服务器SQL Server 2000作为后台数据库之城,开发了高速公路隧道运营安全综合评价管理系统。 以西柞高速公路终南山隧道、西汉高速公路秦岭1号隧道、黄延高速公路罗圈梁等隧道为实例,分别运用FS法和开发的管理系统进行了实践分析验证,结果表明,该评价指标体系和评价方法具有较好的实用性。在基于人工神经网络的BP算法学习和训练收敛后,运用训练后的网络对其它隧道进行了计算,其结果与FS法具有较高的一致性。选用Kendall和谐系数和Cronbachα系数分别对评价主体信度和指标体系内部一致性进行了考察。经实践检验,Kendall和谐系数具有显著性,表明安全综合评价具有意义;Cronbachα系数符合要求,表明综合评价指标体系具有良好的内部一致性。
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