[发明专利]一种盾构机刀盘综合性能评价方法

说明书

本发明公开了一种盾构机刀盘综合性能评价方法；包括：获取待评价盾构机刀盘的性能指标；计算出性能指标的加权规范化决策矩阵；根据加权规范化决策矩阵，确定盾构机刀盘的正理想方案和负理想方案；分别计算性能指标到正理想方案的第一欧式距离和第一灰色关联度，以及性能指标到负理想方案的第二欧式距离和第二灰色关联度；基于第一灰色关联度和第二欧式距离，获得第一评估指标，第一评估指标与盾构机刀盘综合性能正相关；基于第二灰色关联度与第一欧式距离，获得第二评估指标，第二评估指标与盾构机刀盘综合性能负相关；通过该方法能有效解决传统TOPSIS方法中重叠信息对决策过程的影响，从而提高对盾构机刀盘综合性能评价的准确度。

技术领域

本发明属于盾构机刀盘技术领域，特别是一种盾构机刀盘综合性能评价方法。

背景技术

盾构机掘进性能的好坏直接决定了施工效率，施工成本及施工安全，掘进性能评价对于隧道工程中盾构机的选型具有十分重要的指导意义。刀盘作为盾构机掘进系统的核心部分，它的结构设计是否合理，各性能是否达到要求对于提高盾构机掘进效率，延长刀盘刀具使用寿命和降低开挖成本等多方面都具备重要作用。复合式土压平衡盾构机刀盘的性能优劣直接关系到隧道掘进效率，施工安全，运营成本以及工程质量，其刀盘结构复杂，样式繁多，在不同地质条件下刀盘施工性能表现各异，这就需要对复合式土压平衡盾构机刀盘性能进行综合评价。

刀盘作为一个复杂的研究对象，影响刀盘性能的因素是多层次，多方面，相关联的，影响因素具有一定的模糊性。其整体性能表现取决于各因素之间的关系与环境的适应性作为一个复杂系统，其主要包含以下特点：求解过程在数学上具有不可描述性，无法抽象为一个具体的数学模型；无法用完全独立的数学方法进行评价；难以用准确的数学模型对刀盘系统进行具体描述。同时，处理系统评价要素过程中，主要是基于知识逻辑产生的，而并不是严谨的数学归纳。这些特点也决定了复合式土压平衡盾构机刀盘在性能评价方面具有特殊性，也决定了需要采取特定的方法解决此类问题。

由于刀盘结构的多样性以及实际盾构机施工环境的复杂多边形，不同类型的刀盘在应对不同地理地质环境下，综合性能表现不一，现如今仍缺少能够对综合性能进行评价的有效方法。目前常用的传统TOPSIS决策方法虽然可以较好地表示待评价刀盘样本与理想方案之间的整体相似度，但是不能较好地表示待评价刀盘样本内部各因素之间的变化规律；即传统TOPSIS方法没有充分考虑到决策指标之间的相关性，所选择的性能指标中包含有重叠信息，这些重叠信息会对决策过程产生消极影响。而传统的灰色关联度虽然能够充分地将待评价的刀盘样本内部各因素之间的变化规律表示出来，但是在样本的整体判别上存在一些不足。

因此，如何在传统的TOPSIS方法中引入灰色关联度方法，从而建立起良好的性能评估模型，提高对盾构机刀盘综合性能评价的准确度，成为当前研究的关键问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的一种盾构机刀盘综合性能评价方法，通过在传统的TOPSIS方法中引入灰色关联度方法，有效解决了传统TOPSIS方法中重叠信息对决策过程中的影响，从而提高对盾构机刀盘综合性能评价的准确度。

本发明实施例提供了一种盾构机刀盘综合性能评价方法，包括：

S1、获取待评价盾构机刀盘的性能指标；

S2、计算出所述性能指标的加权规范化决策矩阵；

S3、根据所述加权规范化决策矩阵，确定所述盾构机刀盘的正理想方案和负理想方案；

S4、分别计算所述性能指标到正理想方案的第一欧式距离和第一灰色关联度以及所述性能指标到负理想方案的第二欧式距离和第二灰色关联度

S5、基于所述第一灰色关联度和第二欧式距离获得第一评估指标所述第一评估指标与盾构机刀盘综合性能正相关；

基于所述第二灰色关联度与第一欧式距离获得第二评估指标所述第二评估指标与盾构机刀盘综合性能负相关。