鄧玉蓮， 王俊嶺， 張智賢, 魏 勝

(1. 北京建筑大學(xué) 北京未來(lái)城市設(shè)計(jì)高精尖創(chuàng)新中心, 北京 100044；2. 中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司, 甘肅 蘭州 730000；3. 北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院, 北京 100082)

0 引言

城市綜合管廊作為城市地下空間可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)手段，在國(guó)外已有100多年的歷史[1-3]。在我國(guó)的北京、上海、深圳、廣州等地，綜合管廊均已建成使用[4-5]，但我國(guó)對(duì)于綜合管廊各方面的研究仍處于起步階段[6-7]。綜合管廊的一些節(jié)點(diǎn)如監(jiān)控中心與綜合管廊的連接、綜合管廊之間的丁字形及十字形節(jié)點(diǎn)，是綜合管廊的重要部分，也是綜合管廊的設(shè)計(jì)難點(diǎn)[8]。

本文主要針對(duì)綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的選型問(wèn)題展開(kāi)研究。綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)形式一般分為上出線(xiàn)和下出線(xiàn)。兩者在工藝上有很大的區(qū)別，上出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)是在管廊標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)上部加高和增設(shè)樓梯，滿(mǎn)足管線(xiàn)銜接和人員通行，而下出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)是在管廊下部增設(shè)夾層和鋼爬梯，且上出線(xiàn)與下出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的防水、通風(fēng)等工藝也有所不同[9]。與下出線(xiàn)相比，上出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)工藝簡(jiǎn)單，施工難度低，結(jié)構(gòu)受力小，因此需要投入的人工成本及材料費(fèi)用較低，但上出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)一般埋深較低，對(duì)覆土要求較高。當(dāng)上出線(xiàn)不能滿(mǎn)足管線(xiàn)的彎曲半徑和避讓關(guān)系時(shí)，需要采用下出線(xiàn)的形式。此外，對(duì)于管線(xiàn)類(lèi)型較多，避讓關(guān)系較復(fù)雜的工程，采用下出線(xiàn)有利于城市地下綜合管線(xiàn)的管理與擴(kuò)建，可以很好地解決馬路拉鏈問(wèn)題[9-10]。在實(shí)際建設(shè)中，綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的選型要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)、建設(shè)時(shí)序、規(guī)劃紅線(xiàn)、資金投入等各方面的指標(biāo)進(jìn)行綜合選定，是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)綜合管廊的研究偏向于整體的設(shè)計(jì)規(guī)劃和后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。文獻(xiàn)[11]利用德?tīng)柗品ê蛯哟畏治龇ń⑵鹨惶谆陬伾幋a的專(zhuān)家評(píng)判系統(tǒng)。文獻(xiàn)[12]分析了綜合管廊建設(shè)過(guò)程中的安全隱患，并基于舊城區(qū)建設(shè)管廊的經(jīng)濟(jì)條件，對(duì)布局規(guī)劃給出了建議。牟秋等[13]建立了綜合管廊建設(shè)需求的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并運(yùn)用層次分析法研究了管廊的系統(tǒng)布局。還有一些學(xué)者針對(duì)綜合管廊的重要節(jié)點(diǎn)做了初步研究，范翔[8]以南京某綜合管廊實(shí)際工程為例，提出十字形交叉節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思路。高麗君[14]對(duì)綜合管廊節(jié)點(diǎn)的斷面設(shè)計(jì)、管線(xiàn)布置、人員通道及材料選擇方面進(jìn)行了分析。曾慶紅[15]結(jié)合規(guī)范和國(guó)內(nèi)外案例，對(duì)管廊交叉節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)順序和思路進(jìn)行了系統(tǒng)歸納。

這些研究大部分都只是分析了管廊節(jié)點(diǎn)的整體設(shè)計(jì)方法，并沒(méi)有深入分析出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的選型。我國(guó)綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的選型一般是參照相關(guān)圖集和案例進(jìn)行，沒(méi)有具體可行的標(biāo)準(zhǔn)。住建部于2015年5月22日發(fā)布的最新版《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50838—2015)中只是對(duì)綜合管廊節(jié)點(diǎn)的人行通道、通風(fēng)及吊裝口的設(shè)計(jì)做了簡(jiǎn)要說(shuō)明，也沒(méi)有涉及出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)選型問(wèn)題。本文利用DHGF算法建立綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)選型的數(shù)學(xué)模型，為解決綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)選型問(wèn)題提供科學(xué)可行的理論方法。

1 理論基礎(chǔ)

DHGF算法源自錢(qián)學(xué)森提出的從定性到定量的綜合集成方法及顧基發(fā)提出的物理-事理-人理方法[16]，是一種將改進(jìn)的德?tīng)柗品?、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)法和模糊數(shù)學(xué)判斷4種方法的優(yōu)勢(shì)集于一身，將開(kāi)放性和復(fù)雜性的信息先定性再定量的綜合集成方法[17]。

DHGF算法的具體思想是建立DH模型，即指標(biāo)體系中的因素采用改進(jìn)的德?tīng)柗品ê蛯?zhuān)家討論法，使原始的評(píng)分矩陣可用。德?tīng)柗品ǖ膬?yōu)點(diǎn)是從專(zhuān)家問(wèn)卷中得到有用的信息，在評(píng)價(jià)矩陣的基礎(chǔ)上，采用層次分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，將基于灰色關(guān)聯(lián)理論和模糊評(píng)價(jià)理論的GF算法應(yīng)用于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的計(jì)算中，最后給出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

2 模型構(gòu)建

2.1 利用德?tīng)柗品?gòu)建評(píng)價(jià)體系

選定10位來(lái)自綜合管廊不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的知名設(shè)計(jì)專(zhuān)家進(jìn)行匿名調(diào)查問(wèn)卷，列舉綜合管廊出線(xiàn)選型的影響因素，整個(gè)過(guò)程采用“統(tǒng)計(jì)—反饋”循環(huán)機(jī)制統(tǒng)一專(zhuān)家意見(jiàn)，同時(shí)采用“一票否決法”，即只要有1位專(zhuān)家對(duì)擬定的某一指標(biāo)持否定態(tài)度，就將其排除。通過(guò)分析專(zhuān)家意見(jiàn)得出最終的指標(biāo)集

Ci={C1,C2,…,Cn}。

(1)

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行指標(biāo)分析整合，最終得到3個(gè)一級(jí)指標(biāo)，12個(gè)二級(jí)指標(biāo)并建立遞階層次評(píng)價(jià)體系，如圖1所示。評(píng)價(jià)體系分為4個(gè)層級(jí)： 目標(biāo)層A、一級(jí)指標(biāo)層B、二級(jí)指標(biāo)層C和方案層D。

圖1 綜合管廊出線(xiàn)選型評(píng)價(jià)體系

2.1.1 指標(biāo)影響分析

2.1.1.1 技術(shù)條件指標(biāo)

技術(shù)條件指標(biāo)包括水文地質(zhì)、施工難度、運(yùn)營(yíng)維護(hù)和氣候條件4個(gè)二級(jí)指標(biāo)。水文地質(zhì)對(duì)管廊的設(shè)計(jì)與施工會(huì)造成一定的影響，如管廊所在的地質(zhì)層構(gòu)造與巖土結(jié)構(gòu)將直接影響管廊的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[18]，地下水位、土質(zhì)的疏松度和酸堿度也會(huì)影響管廊節(jié)點(diǎn)的防水設(shè)計(jì)等。

施工難度受工藝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和施工技術(shù)條件的影響，且這些直接決定工程的建設(shè)工期。在綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，下出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的工藝比較復(fù)雜。為了滿(mǎn)足綜合管廊后期的改擴(kuò)建與運(yùn)營(yíng)維護(hù)需求，一般要在管廊中預(yù)留人行通道和爬梯，以方便工作人員進(jìn)入管廊開(kāi)展檢修工作。管線(xiàn)的出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不但要滿(mǎn)足管線(xiàn)轉(zhuǎn)彎半徑的需求，還要使得維修通道平滑接入管廊標(biāo)準(zhǔn)段[19]。

綜合管廊一般采用明渠開(kāi)挖的方式，且建設(shè)工期較長(zhǎng)，當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件可能會(huì)對(duì)管廊的施工進(jìn)程造成一定的影響。如果當(dāng)?shù)亟涤贻^多，會(huì)對(duì)管廊的防水設(shè)施要求較高。下出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)采用頂管施工能在一定程度上降低降雨對(duì)施工的影響。

2.1.1.2 出線(xiàn)條件指標(biāo)

出線(xiàn)條件指標(biāo)包括管廊覆土、建設(shè)時(shí)序、管線(xiàn)規(guī)模和管線(xiàn)種類(lèi)4個(gè)二級(jí)指標(biāo)。由于地面荷載和凍土的影響，綜合管廊的建設(shè)一般對(duì)覆土厚度有一定的要求。沿道路敷設(shè)的綜合管廊，其覆土厚度直接影響工程投資及道路的路面質(zhì)量，當(dāng)覆土較淺時(shí)其臺(tái)背回填處理措施應(yīng)著重設(shè)計(jì)[20]。在綜合管廊的建設(shè)中，會(huì)不可避免地與地鐵、地下通道等地下工程共線(xiàn)、交叉等[21]，新建項(xiàng)目要與已建或計(jì)劃要建的項(xiàng)目保持一定的安全距離，一般遵循支線(xiàn)避讓干線(xiàn)，新建避讓已建的原則。管線(xiàn)的規(guī)模直接決定了管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的規(guī)模，管廊空間的大小、通風(fēng)性能及夾層設(shè)計(jì)尺寸必須充分考慮管線(xiàn)彎曲半徑、電力電纜分層、管線(xiàn)數(shù)量與間距等因素[19]。不同類(lèi)型的管線(xiàn)布置在一起，很容易產(chǎn)生干擾，如電力電纜與熱力管線(xiàn)、電力與燃?xì)夤芫€(xiàn)等之間易發(fā)生爆炸或火災(zāi)等危險(xiǎn)[9, 22]。

2.1.1.3 適用條件指標(biāo)

適用條件指標(biāo)包括規(guī)劃紅線(xiàn)、地表構(gòu)筑物密度、結(jié)構(gòu)受力和資金投入4個(gè)二級(jí)指標(biāo)。綜合管廊的設(shè)計(jì)與建設(shè)，必須根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘械囊?guī)劃現(xiàn)狀來(lái)確定。規(guī)劃紅線(xiàn)是根據(jù)有關(guān)政策及勘測(cè)結(jié)果總結(jié)出來(lái)的，一般不可更改。地表構(gòu)筑物會(huì)影響管廊結(jié)構(gòu)的受力情況，而且在一些大型商場(chǎng)及居民區(qū)都建有地下停車(chē)場(chǎng)或地下通道，這就使得綜合管廊的路線(xiàn)選擇更加困難。此外，不同形式的出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)，其防火、防水、通風(fēng)的空間尺寸存在較大的差異。下出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)除了要承受地面荷載和節(jié)點(diǎn)自重，還要承載管廊標(biāo)準(zhǔn)段的荷載。地下綜合管廊所用的材料一般為鋼筋混凝土，2種出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)工藝不同，結(jié)構(gòu)受力不同，施工程序不同，因此所需要的材料費(fèi)用和人工成本也有所差異。

2.1.2 指標(biāo)分值轉(zhuǎn)換

二級(jí)指標(biāo)層的12個(gè)指標(biāo)，實(shí)際上是12個(gè)影響因素，這些因素對(duì)管廊建設(shè)具有重要作用，有些指標(biāo)值越小越好，有些指標(biāo)最佳值在某個(gè)特定區(qū)間，有些指標(biāo)值則越大越好。為解決衡量標(biāo)準(zhǔn)不一的問(wèn)題，將各指標(biāo)分為成本型指標(biāo)、區(qū)間型指標(biāo)和效益型指標(biāo)，并通過(guò)無(wú)量綱方法對(duì)各類(lèi)指標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換[23]。

1)成本型指標(biāo)轉(zhuǎn)換公式

(2)

式中：vij為專(zhuān)家j對(duì)指標(biāo)i的評(píng)價(jià)值隸屬度；aij為原始評(píng)價(jià)值；aj max和aj min為某二級(jí)指標(biāo)Ci的最大和最小評(píng)價(jià)值。

2)區(qū)間型指標(biāo)轉(zhuǎn)換公式

(3)

式中[S1,S2]為Ci的最佳區(qū)間。

3)效益型指標(biāo)轉(zhuǎn)換公式

(4)

2.2 利用層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

邀請(qǐng)專(zhuān)家參照Saaty的1—9標(biāo)度法[24](見(jiàn)表1)，通過(guò)定量判斷不同指標(biāo)之間的相對(duì)重要性關(guān)系進(jìn)行填寫(xiě)，構(gòu)建城市綜合管廊出線(xiàn)選型的評(píng)價(jià)指標(biāo)表。

表1 標(biāo)度分級(jí)及含義

采用和積法處理收集到的專(zhuān)家評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，計(jì)算方法是先將判斷矩陣A的n個(gè)行向量按照行歸一化，然后將歸一化的行向量求和，將相加的向量除以判斷矩陣階數(shù)n取平均值，即可得到權(quán)重向量[25]。和積法優(yōu)勢(shì)在于相對(duì)簡(jiǎn)單可靠，易于理解，受個(gè)別值的影響較小。和積法計(jì)算判斷矩陣特征值與特征向量的計(jì)算步驟為：

1)將判斷矩陣A按列向量進(jìn)行歸一化處理，處理后矩陣第i行j列的元素為bij

(5)

2)將列向量歸一化后得到的矩陣B中的元素按照行求和，可以得到向量C=(c1,c2,…,cn)T。

(6)

3)對(duì)向量C進(jìn)行歸一化處理得到特征向量W=(W1,W2,…,Wn)T，其中

(7)

4)計(jì)算最大特征根的近似值

(8)

由于層次分析法受主觀因素影響較強(qiáng)，可能導(dǎo)致判斷信息與實(shí)際相差甚遠(yuǎn)，因此需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)公式如式(9)—(10)所示。當(dāng)一致性比率(consistency ratio，簡(jiǎn)稱(chēng)CR)<0.1時(shí)，即認(rèn)為構(gòu)造的判斷矩陣通過(guò)了一致性檢驗(yàn)，否則需調(diào)整判斷矩陣。

(9)

式中： CI為一致性指標(biāo)；λ為判斷矩陣的特征根；n為判斷矩陣階數(shù)。

(10)

式中： CR為一致性比率； RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)。

RI隨判斷矩陣的階數(shù)變化見(jiàn)表2。

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)變化表

邀請(qǐng)專(zhuān)家分別基于實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的綜合管廊出線(xiàn)選型問(wèn)題對(duì)一級(jí)指標(biāo)和各二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。以某一級(jí)指標(biāo)為例，對(duì)形成的判斷矩陣進(jìn)行計(jì)算和一致性檢驗(yàn)后，得出各一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重分別為W1、W2和W3，如表3所示。

表3 一級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算表

重復(fù)上述步驟對(duì)12個(gè)二級(jí)指標(biāo)分別進(jìn)行評(píng)價(jià)和處理，并乘以相應(yīng)的一級(jí)指標(biāo)權(quán)重，可以得到各二級(jí)指標(biāo)Ci上的模糊權(quán)重子集：

(11)

2.3 利用灰色關(guān)聯(lián)法計(jì)算灰色評(píng)估權(quán)值和權(quán)矩陣

2.3.1 確定樣本矩陣及評(píng)價(jià)等級(jí)

采用專(zhuān)家打分的形式對(duì)決定綜合管廊出線(xiàn)選型的12個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行二次評(píng)價(jià)，規(guī)定專(zhuān)家打分范圍為1～10?；跍y(cè)度理論，將評(píng)價(jià)結(jié)果劃分為優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)。按10分打分制，設(shè)立綜合評(píng)價(jià)等級(jí)集合為：

V={V1,V2,V3,V4}={9,7,5,2}。

(12)

2.3.2 確定灰數(shù)的灰度

評(píng)價(jià)值的大小代表了專(zhuān)家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)某一指標(biāo)的重要性判斷，但不能精確地表達(dá)指標(biāo)的重要性程度?？梢詫⒃u(píng)價(jià)值理解為只知其取值范圍，不知其確切值，因此是一種灰數(shù)。評(píng)價(jià)等級(jí)將灰數(shù)分成了優(yōu)、良、中、差共4類(lèi)，據(jù)此可以建立可能度函數(shù)并根據(jù)設(shè)立的評(píng)價(jià)等級(jí)將可能度函數(shù)分為4類(lèi)，從而將關(guān)于管廊出線(xiàn)選型的灰色信息代入其中進(jìn)行處理，進(jìn)而對(duì)評(píng)價(jià)值的灰度進(jìn)行精確表示。

1)第1類(lèi)，優(yōu)級(jí)可能度函數(shù)，設(shè)定灰數(shù)∈[9，∞)

(13)

2)第2類(lèi)，良級(jí)可能度函數(shù)，設(shè)定灰數(shù)∈[0，7，14]

(14)

3)第3類(lèi)，中級(jí)可能度函數(shù)，設(shè)定灰數(shù)∈[0，5，10]

(15)

4)第4類(lèi)，差級(jí)可能度函數(shù)，設(shè)定灰數(shù)∈[0，2，4]

(16)

2.3.3 計(jì)算灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)

將10位專(zhuān)家對(duì)各指標(biāo)的評(píng)價(jià)值分別代入4類(lèi)可能度函數(shù)，求出各指標(biāo)屬于各可能度函數(shù)的灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)nij和總灰類(lèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)nt。

以二級(jí)指標(biāo)C1(水文地質(zhì))為例，設(shè)10位專(zhuān)家對(duì)水文地質(zhì)影響出線(xiàn)形式的評(píng)價(jià)值為c11，c12，c13，c14，c15，c16，c17，c18，c19，c110，則C1屬于各級(jí)可能度函數(shù)的灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)為

優(yōu)： n11=f1(c11)+f1(c12)+…+f1(c110)；

(17)

良： n12=f2(c11)+f2(c12)+…+f2(c110)；

(18)

中： n13=f3(c11)+f3(c12)+…+f3(c110)；

(19)

差： n14=f4(c11)+f4(c12)+…+f4(c110)。

(20)

因此，可求得總灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)nt=n11+n12+n13+n14。

2.3.4 確定灰色權(quán)矩陣

10位專(zhuān)家對(duì)二級(jí)指標(biāo)C1(水文地質(zhì))的灰色評(píng)估權(quán)值分別為

(21)

同理求得其他二級(jí)指標(biāo)的灰色評(píng)估權(quán)值rij(i=1,2，…，12； j=1,2,3,4)。可得屬于各二級(jí)指標(biāo)的灰色權(quán)矩陣

(22)

2.4 利用模糊數(shù)學(xué)判斷方法計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果

用層次分析法獲得的權(quán)重矩陣W分別與不同方案的各二級(jí)指標(biāo)灰色權(quán)矩陣R1、R2相乘，得到模糊判斷矩陣F1、F2。再用之前設(shè)定的綜合評(píng)價(jià)等級(jí)以向量的形式分別與模糊判斷矩陣F1、F2相乘，得到2個(gè)方案的評(píng)價(jià)得分Z1、Z2。通過(guò)比較評(píng)價(jià)結(jié)果選擇評(píng)價(jià)值最高的方案為最優(yōu)方案。計(jì)算方法如下：

F1=W×R1=[f1f2f3f4]；

(23)

F2=W×R2=[f5f6f7f8]；

(24)

Z1=V×F1=(9 7 5 2)×[f1f2f3f4]T;

(25)

Z2=V×F2=(9 7 5 2)×[f5f6f7f8]T。

(26)

3 實(shí)例研究

北京某綜合管廊項(xiàng)目總長(zhǎng)為1 551 m，位于北京市中心，屬于老城區(qū)的新建綜合管廊項(xiàng)目，包括新建總長(zhǎng)為1 256 m的主管廊和總長(zhǎng)為195 m的支管廊，工程總平面如圖2所示。

以實(shí)興東街道路下綜合管廊為例，該管廊共有地塊分支節(jié)點(diǎn)5處，路口分支節(jié)點(diǎn)1處以及端部出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)2處。該路口分支節(jié)點(diǎn)為與石景山北1區(qū)二號(hào)路綜合管廊的交叉節(jié)點(diǎn)，其中實(shí)興東街處綜合管廊為南北走向，位于北1區(qū)二號(hào)路綜合管廊的上方。現(xiàn)將綜合管廊工程中的該交叉節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及施工現(xiàn)狀代入管廊出線(xiàn)選型模型進(jìn)行驗(yàn)證。

圖2 綜合管廊工程總平面圖

3.1 利用層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

為了獲得準(zhǔn)確的指標(biāo)相對(duì)重要性標(biāo)度，特邀請(qǐng)綜合管廊安全示范工程課題組內(nèi)6位具有管廊施工、設(shè)計(jì)及科研經(jīng)驗(yàn)的綜合管廊專(zhuān)家對(duì)唯一一處路口交叉節(jié)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察分析，然后對(duì)3個(gè)一級(jí)指標(biāo)和12個(gè)二級(jí)指標(biāo)參照1—9標(biāo)度法進(jìn)行評(píng)定。再將得到的準(zhǔn)則層二級(jí)指標(biāo)權(quán)重和與之對(duì)應(yīng)的一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重相乘，即可得到水文地質(zhì)(C1)、施工難度(C2)、運(yùn)行維護(hù)(C3)、氣候條件(C4)、管廊覆土(C5)、建設(shè)時(shí)序(C6)、管線(xiàn)規(guī)模(C7)、管線(xiàn)類(lèi)型(C8)、規(guī)劃紅線(xiàn)(C9)、地表構(gòu)筑物密度(C10)、結(jié)構(gòu)受力(C11)以及資金投入(C12)這12個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)在整個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的權(quán)重，分別為WT={0.012，0.030，0.066，0.012，0.147，0.090，0.051，0.032，0.280，0.157，0.045，0.078}。

3.2 利用灰色關(guān)聯(lián)分析法計(jì)算灰色權(quán)值

邀請(qǐng)來(lái)自綜合管廊設(shè)計(jì)領(lǐng)域的不同專(zhuān)業(yè)(建筑、結(jié)構(gòu)、市政、概算和規(guī)劃專(zhuān)業(yè))的設(shè)計(jì)專(zhuān)家共10名，對(duì)決定綜合管廊上出線(xiàn)與下出線(xiàn)選型的12個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)分別進(jìn)行評(píng)價(jià)(打分范圍為1～10分)，結(jié)果如表4和表5所示。

表4 某綜合管廊(實(shí)興東街)上出線(xiàn)評(píng)價(jià)表

表5 某綜合管廊(實(shí)興東街)下出線(xiàn)評(píng)價(jià)表

根據(jù)可能度函數(shù)算法，并結(jié)合式(17)—(21)，計(jì)算2種出線(xiàn)方案的各12項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)的灰色統(tǒng)計(jì)數(shù)，并按式(22)確定灰色權(quán)值并構(gòu)建權(quán)矩陣，結(jié)果如下(R1為上出線(xiàn)方案的權(quán)矩陣，R2為下出線(xiàn)方案的權(quán)矩陣)。

3.3 計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果

用層次分析法獲得的權(quán)重矩陣W分別與上、下出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)方案中各二級(jí)指標(biāo)的灰色權(quán)矩陣R1、R2相乘，得到模糊判斷矩陣F1、F2。

F1=W×R1=(0.345 0.404 0.251 0)；

F2=W×R2=(0.372 0.409 0.219 0)。

再用之前設(shè)定的綜合評(píng)價(jià)等級(jí)以向量的形式分別與模糊判斷矩陣F1、F2相乘，得到2個(gè)方案的評(píng)價(jià)得分Z1、Z2。

Z1=F1×VT=(0.345 0.404 0.251 0)×(9 7 5 2)T=7.188；

Z2=F2×VT=(0.372 0.389 0.239 0)×(9 7 5 2)T=7.266。

通過(guò)比較評(píng)價(jià)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)2個(gè)方案的評(píng)分等級(jí)都為良，且評(píng)價(jià)值較高的方案為下出線(xiàn)方案(7.266)。事實(shí)上，利用四元集成法建立的管廊出線(xiàn)選型評(píng)價(jià)模型得出的最終結(jié)果與某綜合管廊(實(shí)興東街)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)前期的專(zhuān)家論證結(jié)果是一致的。

此工程實(shí)例驗(yàn)證了基于GHDF算法建立的綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)選型模型的可靠性和可操作性。在解決實(shí)際工程問(wèn)題時(shí)，可以適當(dāng)?shù)牟扇〈朔N方法，將影響某管廊工程出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)選型的各種主觀因素進(jìn)行量化分析，幫助管廊節(jié)點(diǎn)選型決策 。

4 結(jié)論與討論

本文將DHGF算法應(yīng)用到綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的選型中，建立了出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的選型模型，并通過(guò)實(shí)例應(yīng)用，驗(yàn)證了此評(píng)價(jià)方法的可行性，為綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的選型提供了系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法。但由于綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)選型所涉及的影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜，且影響因子的遴選及指標(biāo)重要度評(píng)定都受人為因素的影響，主觀性較強(qiáng)，并不能完全符合實(shí)際情況。在以后的研究及應(yīng)用中，應(yīng)注重基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集與完善，逐步擴(kuò)大指標(biāo)評(píng)定構(gòu)架，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更精準(zhǔn)可靠。此外，本文所建立的選型模型作為綜合管廊出線(xiàn)節(jié)點(diǎn)選型的一種方法，雖然經(jīng)過(guò)了實(shí)例驗(yàn)證，但缺少與其他方法計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，后續(xù)可以探討使用不同的方法來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析。