基于变权重理论和TOPSIS的充填方式优选

为了解决矿山在采用充填采矿方法时如何选择充填方式的技术难题,提出一种基于变权重理论和TOPSIS的综合评价指标体系,对多种充填方式进行综合评判优选。首先,建立综合评价指标体系,考虑到层次分析法等常规方法确定的常权以评价各候选方案时可能会导致"状态失衡"的现象;然后,依据变权重理论,根据各因素的组态(各因素的取值状况)不同,适当调整其权重,以保证各因素的均衡性,进而利用逼近理想解的排序法,计算各方案的综合优越度,从而确定各充填方案的优劣;最后,以某矿山充填方式选择为例,根据实际情况得出全尾砂、移动式泵送及全尾砂废石3种胶结充填方案。研究结果表明:这3种方案的优越度分别为38.7%,50.2%和63.9%,从而确定方案三为最优方案。其结果与工程实际中所得结果基本相符,表明该综合评判指标体系对矿山充填方式的选择具有参考价值。

基于变权重理论和TOPSIS的缓倾斜薄矿脉采矿方法优选

针对高品质缓倾斜薄矿脉的采矿方法优选难题,提出采用变权重分析法与TOPSIS相结合的综合评判标准体系,对多种采矿方法进行综合评判优选。首先,建立综合评价指标体系,考虑到层次分析法等常规方法确定的常权在评价各方案时可能会出现“状态失衡”的现象,引入变权重理论,以保证各因素的均衡性;然后利用逼近理想解的排序法(TOPSIS),得出各方案的优越度;最后,以内蒙古某矿山采矿方法优选为例,提出4种方案,分别为两步骤回采的分条密接充填法(方案Ⅰ)、铲运机出矿上向水平分层充填法(方案Ⅱ)、电耙出矿上向水平分层充填法(方案Ⅲ)和房柱法(方案Ⅳ),对这4种方案进行优选。研究结果表明:4种方案的优越度依次为82.5%、32.8%、55.3%和53.8%,最终选择的方案为两步骤回采的分条密接充填法(方案Ⅰ),该结果与工程实际相符合,表明该研究思路对采矿方法的优选具有参考价值,为今后工程中采矿方法优选问题提供了一种科学有效的分析方法。

基于变权重理论和TOPSIS的尾砂浓密装置优选

为了解决矿山尾砂储存和浓缩装置选择的问题,提出采用变权重分析法和TOPSIS相结合的综合评判标准体系,对3种浓缩方案进行优选。首先,建立了综合评判指标体系,以造价、运营成本、场地条件、尾砂性质、放砂浓度、容积有效利用率、检修清洗难易程度和工作效率作为考虑因素。由于层次分析法等常规方法确定的常权在评价各候选方案时可能会导致"状态失衡"的现象,所以依据变权重理论,适当调整各因素的权重,以保证各因素的均衡性;然后利用TOPSIS法逼近理想解的排序法,得出各方案的优越度;最后,以河北某铁矿浓密装置优选为例,提出3种方案,分别为卧式砂仓、立式砂仓和深锥浓密机,计算得出各方案的优越度分别为57.5%、72.1%和88.5%,最终的选择方案为深锥浓密机,该结果与工程实际相符合,表明该综合评判指标对尾砂浓缩装置的选择具有参考价值,为以后工程中的优选问题提供了一种科学、可靠的分析方法。

基于变权重理论-正态云模型的边坡稳定性研究

针对边坡稳定性具有模糊性和随机性的特点,引入云模型理论,建立了基于变权重-正态云理论的边坡稳定性评价模型。以某省际高速公路边坡评估为例,考虑地形地貌、地质环境和气象水文特征等方面因素,选取了10个指标建立综合评价指标体系。首先计算各指标对应评价等级的确定度,采用变权重理论确定指标权重,计算综合确定度,最后根据最大隶属度原则确定边坡稳定性等级。结果表明,待评估边坡稳定性等级分别为不稳定、基本稳定和不稳定,与理想点和神经网络评价模型结果基本一致。

基于变权重理论的边坡稳定性未确知分析

针对目前常用的边坡稳定性分析模型在评价指标趋于边缘状态时容易出现"状态失衡"的情况,将变权重理论引入到边坡稳定性分析当中,并结合未确知测度理论,从地质条件、环境条件和工程条件3个方面选取对边坡稳定影响最大的12个指标来建立VW-UM边坡稳定性分析模型。模型构建步骤包括:先计算出各评价指标的常权重;再根据各指标取值情况,通过变权重理论计算更符合该项工程实际情况的变权重;最后运用未确知测度法得出边坡稳定性等级。将该模型应用到新桥矿、姑山矿、黄麦岭矿的岩质边坡稳定性分析当中,实践证明该模型在权重计算上具有优越性,在影响因素统计值处于边缘状态时取得的评价结果更符合工程实际。

基于变权重理论和TOPSIS法的采矿方法优选

针对金属矿山复杂的开采技术条件,综合考虑经济、技术、安全因素,采用变权重理论和TOPSIS法,建立了采矿方法优选的基于变权重理论的TOPSIS多属性决策模型,其中利用变权重理论确定模型中各因素的权重,然后通过计算各采矿方法的综合优越度来综合评价各方案的优劣;并以三山岛金矿新立矿区海底开采为例,根据采矿方法选择原则,结合矿区开采实际情况,提出了六个具有代表性的方案,通过建立的决策模型对各方案进行了综合评判以选出最合适的采矿方案。研究结果表明:这六种方案的综合优越度分别为16.39%、70.87%、73.53%、83.78%、82.94%和73.50%,其中方案四和方案五的最高并且比较接近,结合新立矿区工程概况及开采技术条件,因而最终确定对于厚大矿体采用方案四,对于薄至中厚矿体则采用方案五开采,结果与工程实际相吻合,用这种方法选择出的采矿方法能最大程度实现安全、高效、低耗采矿的目的,同时表明该综合评判模型对采矿方式的优选具有一定的工程应用价值。

基于变权重理论的高压电缆施工作业3D仿真培训系统可信度评估

仿真可信度是评估仿真培训系统成功与否的重要指标。首先,研究高压电缆施工作业3D仿真培训系统可信度的评估指标,采用梯形云描述可信度评估过程中的不确定性,实现定性概念和定量计算上的转换,和评估指标隶属度的计算;其次,采用改进的模糊层次分析法计算评估指标的常权重,针对可信度评估中极个别指标严重失真,综合评价无法灵敏做出反应的问题,根据系统可信度评估的自身属性构造惩罚型状态变权函数,使各指标的权重随着可信度评估结果的变化而重新分配,失真模块的权重也能随之增大;最后,采用模糊加权算子计算可信度评估结果。广东某地区高压电缆施工作业3D仿真培训系统可信度评估的算例分析结果表明:采用变权重可以有利于系统开发人员以及使用人员快速寻找失真模块,并改善相应模块,提高开发高压电缆施工作业3D仿真培训系统的成效。

基于变权重理论和融合实时信息配电开关柜的状态评价

针对当前开关柜状态评价的信息动态性差的问题,提出了一种基于变权重理论和多源实时信息融合的状态评价模型。首先,选取开关柜的超声波值、暂态地电波(TEV)值、红外测温值、真空度、绝缘电阻和开关柜实时信息作为评价的状态量,以判断设备的性能状态;然后,在常权重、开关柜短板效应、设备运行环境和人为因素所带来状态量变化的基础上,引入基于变权重理论,构建了开关柜状态量的权重计算模型,以实时调整设备权重;最后,基于云模型,计算设备状态量的隶属度矩阵,并采用加权平均算子层层融合数据,定义开关柜状态评价模型。实际算例表明,考虑设备实时信息的多元数据融合更符合设备的运行情况,为设备的差异化运维与检测提供理论依据。

基于复杂网络和变权重层次分析法的城市供水管网安全评价

为对城市供水管网安全性进行科学评价,针对现有方法无法区分供水节点特性和定权重法对管网异常状态不敏感问题,提出一种安全评价方法。以城市供水管网为研究对象,构建管网节点模型进行节点重要性评价,确定各指标定权重向量及变权重向量,与节点和管道评价结果进行加权求和实现管网安全评价。结果表明:基于复杂网络和变权重层次分析法的城市供水管网安全评价方法可靠,具有一定推广价值,为城市供水管网安全评价工作提供参考。

基于变权重-云模型的岩体质量评价方法

针对岩体质量具有随机性和模糊性的特点,将云模型引入到岩体质量评价中。首先,通过分析岩体质量的影响因素,建立了岩体质量综合评价模型,通过对各评价指标进行分级,确定云的数字特征,在此基础上生成单指标云图,并确定单指标确定度;然后,采用变权重理论确定指标权值,通过计算综合确定度判断岩体的质量等级;最后,将变权重-云理论综合评价模型应用于焦家金矿采场岩体质量评价中。研究表明:该矿山岩体质量等级主要为Ⅲ和Ⅳ级,预测结果与实际情况相符合,且与改进RMR法的评价结果一致,说明采用变权重云模型方法进行地下采矿工程岩体质量评价具有可行性。

基于可变模糊集的特大采空区群稳定性风险评价

针对影响锡矿山特大采空区群稳定性风险各因素之间的复杂性和不相容性,选取4项地质条件影响因子、6项开采技术条件影响因子、6项采空区群内相互作用影响因子,建立基于变权重与可变模糊集相耦合的特大采空区群稳定性风险评估模型。首先根据变权重理论确定评估指标的最优组合权重,利用可变模糊集模型计算出评估对象的综合风险特征值,进而确定各特大采空区群的风险等级。结果表明,锡矿山5个特大采空区群的综合风险等级特征值分别为2.157,2.184,2.269,2.566和2.514,与Flac^(3D)数值分析和现场调研情况相吻合。空区群S_1、S_2和S_3失稳坍塌风险较高(Ⅱ级),必须立即停止作业,撤离人员和设备,启动大型采空区群探测、封堵及充填等预防和保障措施。

绿色矿山建设评价模型研究及应用

为进一步提高绿色矿山建设评估的科学性和可靠性,针对绿色矿山建设评估的复杂性和难以准确量化评估的问题,提出了一种基于改进变权可拓的综合评价方法。通过综合考虑绿色矿山建设评估的主要影响因素,选取了矿区环境等6个一级指标以及相应的26个二级指标,构建了多层次的绿色矿山建设评价体系;再利用盲数理论改进传统定性指标赋值方式,基于变权重理论,对指标常权进行了修正,根据可拓原理,通过计算综合隶属度,确定绿色矿山的建设等级。某金矿工程应用实例绿色矿山建设评估结果表明:该金矿绿色矿山建设等级为“良”,与模糊综合和灰色聚类模型评价结果相对比,3种评价模型结论一致,且与实际情况相吻合,验证了该模型在绿色矿山建设评估方面具有适应性,可为绿色矿山建设评估提供新的思路。

基于VWT-GRA的采矿方法变更方案优选

为了优选出矿山更适宜的采矿方案,构建了一种基于变权重理论(Variable weight theory,VWT)和灰色关联法(Gray relational analysis,GRA)的综合评价指标体系,对3种候选方案进行综合评判。考虑到采用熵权法等方法确定的常权评价各候选方案时可能出现"状态失衡"的问题,依据变权重理论(Variable weight theory,VWT),根据各因素状态(即取值状况)的不同,适当调整其权重,以保证各因素的均衡性,进而利用GRA法计算出各方案的综合优越度,最终确定各采矿方案的优劣程度。结果表明:3种候选方案的综合优越度分别为51.1%、47.7%、49.0%,从而确定方案1为最优方案,符合工程实际情况,该综合评价指标体系对于矿山选择最佳开采方案具有一定的参考价值。

理想点法在采场结构参数优化中的应用

针对采场结构参数优选模型在评价指标趋于边缘状态时易出现"状态失衡"的现象,将变权重理论引入到采场结构参数方案评价中,并结合理想点法从经济、技术和安全3个角度选取对方案决策影响最大的9项指标建立变权重—理想点模型。在各评价指标的常权重基础上,根据各指标取值,通过变权重理论计算得到更符合各方案实际情况的变权重;然后,采用理想点法计算各方案的优劣距离,并给出最终方案的优劣排序。将该模型应用到某矿山采场结构参数方案选择中,结果表明该模型在权重计算上具有优越性,取得的优化结果更符合工程实际。

VW-UM模型在采场稳定性评价中的应用

为避免地下采场稳定性常权分析时容易出现"状态失衡"的问题,将变权重理论(VW)引入其中,结合未确知测度理论(UM)建立采场稳定性VW-UM评价模型。基于对采场稳定性影响最大的14项指标,计算其未确知测度(UM)函数,运用层次分析法(AHP)确定各指标常权重,再通过VW理论细化各指标权重的取值,最后根据置信度识别准则预测采场风险等级。用VW-UM模型分析新桥矿和焦家矿5个采场的稳定性,得出各采场的风险等级。实例分析表明,指标权重在常权重的基础上需根据指标值确定,这样使得分析结果的准确度比传统评价模型要高。

基于云模型的舰船战备完好性评估方法

[目的]针对现有的舰船战备完好性评估方法已无法满足海军任务保障需求这一问题,提出基于云模型的新型评估方法。[方法]首先,在指标确定过程中,基于合作博弈权重方法,将层次分析法、熵权法和灰色关联度法所计算的权重进行合作博弈,从而拟合得到组合定权重,并引入变权重理论对定权重进行修正优化;然后,引入云模型理论,利用云相似度替代隶属度,设计基于云模型的模糊综合评估模型;最后,以舰船对空防御任务为例,评估舰船战备完好性。[结果]仿真结果表明:变权重模式下,基于云模型的模糊综合评估结果可以更准确地反映实船战备状态。[结论]研究成果可为舰船战备完好性评估提供参考。

露天—地下同步开采模式优选

为解决露天转地下矿山最佳露—地同步开采模式选择的技术难题,综合考虑了影响露天—地下同步开采模式的动态、静态、定量和非定量指标,提出了一种基于变权重理论(VWT)和逼近理想解的排序方法(TOPSIS)的综合评价指标体系,对4种候选的露天—地下同步开采模式进行综合评判优选。评判优选过程中,考虑到层次分析法等常规方法确定的常权用以评价各候选方案时可能会导致"状态失衡"的现象,依据变权重理论,根据各因素的组态(各因素的取值状况)的不同,适当调整其权重,以保证各因素的均衡性,进而利用TOPSIS理论计算出各方案的综合优越度,从而确定各开采模式的优越程度。将研究成果应用于石人沟铁矿露天—地下同步开采模式选择,计算得到4种备选方案的综合优越度分别为0.087、0.767、0.898和0.723,从而确定方案Ⅲ为最优方案,其结果与工程实际基本相符,在生产过程中取得了良好的经济、社会和环境效益。

微震监测传感器布设方案评价模型及应用

为了弥补微震监测传感器布设方案仅依靠经验进行比选的不足,基于逼近理想解的排序法(TOPSIS)的基本思想建立了传感器布设方案评价模型.首先,从技术条件、经济条件、工程条件三方面选取对传感器布设方案影响最大的指标构建评价指标体系.其次,考虑指标处于边缘状态时对权重的影响采用变权计算得到各方案的指标权重.最后,利用逼近理想解的排序法计算各方案综合优劣度.用该评价方法评估用沙坝矿微震监测传感器布设方案,得出各方案优劣程度,为微震监测传感器布设多方案比选提供了一个较好的途径.

充填管道失效风险的VW-CM模型研究

充填管道失效具有随机性和模糊性特点。为定性分析充填管道系统可靠性,通过构建变权重理论(VW)和云模型(CM)的综合评判模型,选取10个影响因素建立指标评估体系,基于变权重理论计算指标权重,通过计算云的数字特征生成指标云图,实现充填管道风险等级与指标之间的相互映射与转化,通过确定单指标测度和综合确定度,基于最大隶属度原则,对大红山铜矿、河东金矿和新城金矿3个金属矿山充填管道失效等级进行了综合评判。结果表明:大红山铜矿、河东金矿和新城金矿风险等级分别为Ⅱ级、Ⅰ级和Ⅱ级,与实际情况相符,风险评价模型计算结果可靠;通过与主成分分析-BP神经网络、PSO-SVM和变异系数-TOPSIS三种数学模型对比,发现评估结论完全一致,为充填管道失效风险评价工作提供了一条可量化的新思路。

高海拔地区采矿方法多属性决策优选与实践

为满足高海拔开采条件下的地下金属矿山采矿方法选择的特殊要求,提出了基于变权重理论的采矿方法多属性决策优选方法。首先,采用层次分析法,以技术、经济、劳动生产率、资源利用率、安全和环境等因素为准则,构建了采矿方法优选多属性决策评价指标体系,并以果洛龙洼金矿急倾斜薄矿体为例,通过工程类比法初步选择了采矿方法优选的备选方案。其次,构造了采矿方法优选多属性决策矩阵,并采用合理的标准化方法进行了矩阵规范化处理。然后,通过层次分析法获得评价指标的常权权重,在此基础上考虑高海拔开采条件对采场生产能力、特殊环境适应程度、人工劳动强度及工作面安全性等评价指标的特殊要求,基于变权理论,通过状态向量函数对各评价指标权重进行动态调整,使权重逼近真实状态,以正确反映工程实际需要。最后,通过TOPSIS逼近理想解的排序法,得出各备选方案的优越度。研究表明:在考虑了待选方案指标状态值的均衡性、对过低指标的惩罚及较优指标的激励条件下,3种待选采矿方案中,方案A_(1)(中深孔分段嗣后充填法)、方案A_(2)(浅孔留矿法)、方案A_(3)(削壁充填法)的优越度分别为62.1%、57.2%和37.3%,方案A_(1)中深孔分段嗣后充填法为最优采矿方法。优选结果符合工程实际,所提方法为地下金属矿山采矿方法优选提供了新思路。