科技论文范文基于matlab的FAHP数据处理器的开发与研究

所属栏目:电子技术论文 发布日期:2015-11-12 14:03 热度:

  快速公交系统简称BRT ,是一种介于快速轨道交通与常规公交之间的新型公共客运系统,是一种中运量交通方式,通常也被人称作“地面上的地铁”。本文主要针对基于matlab的FAHP数据处理器的开发与研究进行了一些论述,文章是一篇科技论文范文

   摘 要:目前,我国许多大城市都被交通拥挤、道路堵塞、交通事故增多等诸多交通问题所困扰。在这种情况下,快速公交系统逐渐被越来越多的人视为先进的公共交通系统。但实施快速公交系统是否经济,需要对其进行评价。本文主要通过MATLAB来使其实现模糊综合评价。

  关键词:BRT,模糊综合评价,评价理论,模糊层次分析法(FAHP)

  一、国内外BRT概况

  BRT在我国的发展还处于起步阶段,其技术经济特性已逐渐被政府和公共交通业界所重视。目前北京、成都、西安、上海、重庆等为数不多的城市进行了这方面的探讨,有部分城市已经着手规划或建设BRT示范线路。2006年9月,杭州第一辆快速公交支线B支1准时从森林公园站开出。

  BRT的概念源于国外,是20世纪兴起的城市化运动的产物。是为人们出行提供高效服务的公共交通系统,缓解城市交通供需矛盾、引导城市合理发展的有效手段。

  美国上世纪30年代首先提出BRT理念。70年代中期南美洲一些城市开始大规模建设BRT,80年代末建成,取得了瞩目的成绩。随后世界上其它国家城市也纷纷开始建设BRT。

  加拿大渥太华采用了创造性的“由外及内”的BRT发展策略,使该地区比北美大多数其它城市都更好地实施了以公交为主导的土地发展(TOD)模式。

  二、评价体系构建

  1、准则层的建立

  BRT是在传统公共交通系统的基础上,在现有道路上开辟BRT专用车道,应用各种先进的技术,使公共交通更加智能化、更加高效等,使各项指标都有一定程度的改善,从而改变公共交通在乘客中的印象。因此参照传统公共交通系统及先进的公共交通系统的评价指标体系,建立BRT评价指标体系。

  将BRT评价准则层建立与系统框架和系统功能密切联系起来,确定准则层为三个要素:

  社会环境一包括环境效益、社会效益和战略发展,战略发展是指从宏观上考察不同方案与城市发展的适应程度。

  技术性能一体现BRT项目的基础设施建设、资金投入程度及服务水平。

  企业效益(经济分析)一从投资和运行的角度考察系统给企业带来的经济效果。

  2、评价指标的确立

  确定了准则层后,为对以上标准进行评价,需建立二级指标。基于精简、实用、完备、灵活性的原则,结合中国城市的实际以及BRT的特点,初步确立了BRT的综合评价指标体系。

  3、指标体系的筛选与调整

  对各指标进行综合评价之前,先用层次分析法中的一致性检验和专家评审对指标进行筛选,然后再对筛选后的指标进行综合评价。

  在评价指标体系中,各项指标通常存在着一定的相关性,这种相关性会导致被评价对象信息的重复使用,从而降低评价的科学性和合理性。相关分析是通过对各个评价指标间的相关分析,删除一些相关系数较大的评价指标,消除评价指标所反应的信息重复对评价结果的影响。

  根据以上分析对BRT综合评价指标进行调整,得到共38项BRT综合评价指标构成的指标体系。如图1所示。

  三、多级模糊综合评价法及MATLAB实现

  1、MATLAB实现的思路

  对快速公交系统BRT进行综合评价,其MATLAB实现的思路如图2 所示:

  2、基于MATLAB实现的程序

  对各指标进行综合评价之前,先用层次分析法中的一致性检验。一致性检验值 , 。其一致性程序为:

  n= input('请输入你需要几维数组')

  A=0

  for i= 1:1:n

  for j=1:1:n

  A(i,j)=input ('请输入你的数据')

  end

  end

  >> S=sum(A,1)

  B=0

  >> for i=1:1:n

  for j=1:1:n

  B(i,j)=A(i,j)/S(j)

  end

  end

  >> Y=sum(B,2)

  for i =1:1:n

  W(i)=Y(i)/n

  end

  for i = 1:1:n

  k(i)=0

  end

  for i = 1 :1:n

  for j = 1: 1 :n

  k(i) = A(i,j)*W(j)+k(i)

  end

  q(i)=k(i)/W(i)

  end

  max1 = 0

  for i =1:1:n

  max1=q(i)+ max1

  end

  max1=max1/n

  CR=(max1-n)/(n-1)

  if CR<0.1

  '该判断矩阵具有满意的一致性:'

  End

  四、快速公交方案综合评价实例及MATLAB实现

  实施前的模糊综合评价

  1、一级模糊综合评价

  (1)设因素集U

  设对于因素集U上的模糊向量 通过 变换为评语集 上的模糊集:

  (2)设评价集

  设评价集

  (3)确定权重集

  为对BRT综合评价系统一级模糊综合评价的指标层C中38项指标进行权重分配,可采用专家打分法。对每一个指标按照以下四种重要性分类进行选择:a.很重要、b.较重要、c.一般、d.不重要,得到结果见表1   表中各项的说明、计算及各项之间的关系介绍如下:

  表中C1―C38为BRT评价的38项指标,按照图中从上至下顺序排列。表中a, b, c, d为重要性分类,M为专家数量,S为各指标重要性的总得分, 为各项指标得分, 为各指标的权重。表中的各项满足以下关系:

  (4)确定各项指标的评价标准

  对于某一个城市,虽然隶属函数能确定,但具体的关键点需要结合城市规模、城市效率,由多方面的专家根据切身体验来确定截集,并得到最终的单指标模糊评价的优、良、中、可、劣等级。

  (5)建立评价矩阵

  实施前的专家评价结果如表2.

  (6)综合评价

  根据所求得的权重向量和所建立的评价矩阵,求得综合评价:

  可得到方案一的一级模糊综合评价为:

  2、二级模糊综合评价

  二级模糊综合评价仅是对一类中的各个因素进行综合,进一步再考虑各类因素的综合影响,必须在各类之间进行综合,这就是二级模糊综合评价。

  (1)二级模糊综合评价的单因素评价矩阵应为一级模糊综合评价矩阵。

  二级模糊综合评价集为

  (2)确定权重集A

  本文根据前述评价指标数量化方法中的专家评分法确定各指标的权重。为对BRT二级模糊综合评价的准则层C中15项指标进行权重分配,请专家根据经验进行打分。对每一个指标按照:a.很重要、b.较重要、c.一般、d.不重要四种重要性分类进行选择,得到结果见表3:

  3、三级模糊综合评价

  根据一二级模糊综合评价集,以及多级模糊综合评价的原理,在此给出三级模糊综合评价的模型示意如下。

  (1)确定权重集A

  本文根据前述评价指标数量化方法中的专家评分法确定各指标的权重。

  为对BRT系统三级模糊综合评价的准则层B中三项指标进行权重分配,请专家根据经验进行打分。对每一个指标按照:a.很重要、b.较重要、c一般、d.不重要四种重要性分类进行选择,得到结果见表4:

  (2)归一化处理

  对三级模糊综合评价集进行归一化处理,就可得出该项目方案在评语集V=(优,良,中,可,劣)中各自的比率。

  (3)评价结果分析

  由以上结果可以看出,此BRT项目方案一评优的比率为13%,评价为良的比率为25%,评价为中的比率为37%,评价可的比率为21%,评价差的比率为3.8%.给定评价级尺度为 ,则可将综合模糊评价值转换为一个确定的标量值:

  2、二级模糊综合评价

  (1)二级模糊综合评价的单因素评价矩阵应为一级模糊综合评价矩阵。

  (2)权重集A。

  结合本方案的二级模糊评价矩阵,根据二级模糊综合评价模型 ,可得到方案一的二级模糊综合评价为:

  3、模糊综合评价

  (1)权重集A

  因此,各因素类的等级权重集为A=(0.3458,0.3390,0.3153).根据二级模糊综合评价模型: ,可得到三级模糊综合评价为:

  (2)归一化处理

  对三级模糊综合评价集进行归一化处理,就可得出该项目方案在评语集V=(优,良,中,可,劣)中各自的比率。

  (3)评价结果分析

  由以上结果可以看出,此BRT项目方案一评优的比率为32%,评价为良的比率为44%,评价为中的比率为19%,评价可的比率为4%,评价差的比率为1%.给定评价级尺度为 ,则可将综合模糊评价值转换为一个确定的标量值:

  由以上对方案一和方案二的综合模糊评价分析,方案一和方案二的综合评分为72.34和89.14,说明实施后的快速公交系统(BRT)优于实施前的。

  快速公交(BRT)作为一种新型公共交通方式,它能有效地解决城市交通拥堵问题,在倡导绿色交通方面发挥了积极作用,是当前国际上大力推广的一种公共交通模式,BRT在我国的发展还处于起步阶段,但是,伴随着我国城市化进程的加快和居民交通需求多元化的发展趋势,BRT在城市交通和城市规划领域正日益受到重视。文章以BRT为研究对象,根据我国城市公共交通系统的特点,运用MATLAB对BRT的综合评价体系进行了研究。

  参考文献:

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  [6] 张殿业,道路交通安全管理评价体系,人民交通出版社,2005.1

  [7] 魏克心等,matlab语言与自动控制系统设计 机械工业出版社,2004.9

  [8] 杨兆升著,城市智能交通系统理论与方法,中国铁道出版社,2004.11

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