[发明专利]一种轨道交通系统成本影响要素辨识与分析方法

摘要

本发明提供了一种轨道交通系统成本要素辨识分析方法，首先通过对轨道交通系统总成本细分得到要素对象，使用专家评分法获取要素对象的安全、性能、环境特征值并获取该要素对象与其他要素的关联程度值，建立该对象的有效影响评分集合；再建立要素安全特征值、性能特征值、环境特征值、有效影响评分与要素成本的映射模型；最后，将一条轨道交通线路各要素的安全、性能、环境、有效影响评分数据输入该模型，进行各要素成本的辨识，该方法使得决策人员能在轨道交通项目决策期间得到轨道系统的各要素的成本预测值，能有效的掌控轨道交通系统未来成本开支情况，对降低轨道交通投资的金融风险，制定风险评估体系有着重要的意义。

主权项

1.一种轨道交通系统成本影响要素辨识与分析方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1：轨道交通系统在全生命周期总成本分解与成本要素获取；分解轨道交通系统全生命周期成本，得到三层树状分解框架，由顶层至底层分别为阶段层、项目层和对象层；所述阶段层包括四个阶段层成本要素，分别为决策设计阶段成本、施工建设阶段成本、运营维护阶段成本和报废回收阶段成本；每个阶段层成本要素按照阶段层成本要素子成本的性质分解为若干个项目层成本要素，每个项目层成本要素按照项目层成本要素子成本的承担主体分解为若干个对象层成本要素；步骤2：建立安全属性、性能属性和环境属性评分体系；步骤2.1：量化阶段层成本要素、项目层成本要素和对象层成本要素的安全属性、性能属性和环境属性；获取第i个阶段层成本要素的安全属性评分值、性能属性评分值和环境属性评分值，分别记为获取第i个阶段层成本要素中第j个项目层成本要素的安全属性评分值、性能属性评分值和环境属性评分值，分别记为n_i为第i个阶段层成本要素包含项目层成本要素的数目；获取第i个阶段层成本要素中第j个项目层成本要素的第k个对象层成本要素的安全属性评分值、性能属性评分值和环境属性评分值，分别记为m_ij为第i个阶段层成本要素中第j个项目层成本要素包含对象层成本要素的数目；获取对象层成本要素的安全属性综合评分、性能属性综合评分和环境属性综合评分，分别记为其中，表示的最大值，表示的最大值，表示的最大值，i＝1,2,3,4，j＝1,2,…,n_i，k＝1,2,…,m_ij；步骤2.2：量化对象层成本影响要素之间的综合影响度；获取对象层成本要素之间的安全属性关联程度评分、性能属性关联程度评分和环境属性关联程度评分，分别记为n5为对象层成本要素的数目，为第l′个对象层成本要素对第l个对象层成本要素的安全属性关联程度评分，为第l′个对象层成本要素对第l个对象层成本要素的性能属性关联程度评分，为第l′个对象层成本要素对第l个对象层成本要素的环境属性关联程度评分；获取第l′个对象层成本要素对第l个对象层成本要素的安全属性影响系数、性能属性影响系数和环境属性影响系数，依次记为其中，max(ρ^a)表示的最大值，max(ρ^x)表示的最大值，max(ρ^h)表示的最大值，l＝1,2,…,n5，l′＝1,2,…,n5；获得第l′个对象层成本要素对第l个对象层成本要素的安全属性影响度、性能属性影响度和环境属性影响度，分别记为其中，表示第l′个对象层成本要素的安全属性评分平均值；表示第l′个对象层成本要素的性能属性评分平均值；表示第l′个对象层成本要素的环境属性评分平均值；获得第l′个对象层成本要素对第l个对象层成本要素的综合影响度，记为R_l,l′，步骤3：建立对象层成本要素成本预测模型；记对象层成本要素的全生命周期成本数据为X_l，l＝1,2,…,n₅，根据步骤2的方法，获取n₆条轨道交通线路各对象层成本要素的全生命周期成本数据、安全属性综合评分、性能属性综合评分、环境属性综合评分和任意两个对象层成本要素之间的综合影响度；选择其中任意1条轨道交通线路的各对象层成本要素的全生命周期成本数据、安全属性综合评分、性能属性综合评分、环境属性综合评分和任意两个对象层成本要素之间的综合影响度形成测试样本集，选择其余轨道交通线路的各对象层成本要素的全生命周期成本数据、安全属性综合评分、性能属性综合评分、环境属性综合评分和任意两个对象层成本要素之间的综合影响度形成训练样本集；n₆取值至少为30；依次将训练样本集中各对象层成本要素的安全属性综合评分、性能属性综合评分、环境属性综合评分、其他对象层成本要素对该对象层成本要素的综合影响度作为输入，对象层成本要素的全生命周期成本作为输出，训练极限学习机模型，得到n₅个基于极限学习机的对象层成本要素辨识模型；步骤4：辨识目标轨道交通线路的成本影响要素；根据步骤2的方法，获取目标轨道交通线路各对象层成本要素的全生命周期成本数据、安全属性综合评分、性能属性综合评分、环境属性综合评分和任意两个对象层成本要素之间的综合影响度；将目标轨道交通线路中各对象层成本要素的安全属性综合评分、性能属性综合评分、环境属性综合评分、其他对象层成本要素对该对象层成本要素的综合影响度作为对应的基于极限学习机的对象层成本要素辨识模型的输入，输出对象层成本要素的全生命周期成本预测值，记对象层成本要素的全生命周期成本预测值为goal_X_l，设定成本阈值为α，满足公式|goal_X_l‑X_l|/X_l<α的对象层成本要素为目标轨道交通线路的成本影响要素；α取值为0.05。