影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法

摘要

本发明提供了一种影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法，该方法包括：根据待分析的沥青道路，确定影响沥青路面质量的因素；通过层次分析法，基于影响沥青路面质量的因素，构建筛选模型，并确定筛选模型对应的模型判断矩阵；当模型判断矩阵满足一致性条件时，确定模型判断矩阵中各个影响沥青路面质量的因素所对应的权重的影响值；根据权重的影响值大小对影响沥青路面质量的因素进行排序，确定出关键性因素；根据关键性因素对沥青道路的质量进行分析，得到分析结果。本发明中的方法能够较精确客观的筛选出影响沥青路面质量的关键性因素，从而使得沥青路面质量的分析结果更加准确。

说明书

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体地，涉及影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法。

背景技术

沥青路面有着良好的行车舒适性以及优异的使用性能，且其建设速度快，维修方便，从而成为了我国最主要的道路路面。而沥青路面质量的好坏直接影响到交通行驶的舒适性、安全性及其使用寿命。控制沥青路面质量是保障交通运输安全的必要条件，而梳理分析筛选出影响沥青路面质量的关键性因素是保障路面质量的前提。

目前，影响沥青路面质量的关键性因素的确定主要是根据专家分析和以往经验所得，得到结果都是定性的，并未进行量化排序，这使得得到的影响沥青路面质量的关键性因素波动性很大，易受人为意志的改变而变化，具有一定随意性。因此，准确、定量的分析筛选出影响沥青路面质量的关键性因素是尤为重要的，也是意义重大的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法。

本发明提供一种影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法，包括：

步骤1：根据待分析的沥青道路，确定影响沥青路面质量的因素；

步骤2：通过层次分析法，基于所述影响沥青路面质量的因素，构建筛选模型，并确定所述筛选模型对应的模型判断矩阵；

步骤3：当所述模型判断矩阵满足一致性条件时，确定所述模型判断矩阵中各个影响沥青路面质量的因素所对应的权重的影响值；

步骤4：根据权重的影响值大小对影响沥青路面质量的因素进行排序，确定出关键性因素；

步骤5：根据所述关键性因素对沥青道路的质量进行分析，得到分析结果。

可选地，在执行所述步骤3之前，所述方法还包括：

通过一致性指标CR对所述模型判断矩阵进行一致性检验；

判别所述模型判断矩阵是否满足一致性条件，若满足一致性条件，则执行步骤3；若不满足一致性条件，则对所述模型判断矩阵进行修正，直到所述模型判断矩阵满足一致性检验条件。

可选地，所述步骤3包括：

步骤3.1：分别通过算数平均法、几何平均法以及特征值法这三种方法计算出符合一致性检验的所述判断矩阵中各个影响沥青路面质量的因素所占的权重；

步骤3.2：确定算数平均法、几何平均法以及特征值法这三种方法中各个影响沥青路面质量的因素所占权重的平均值，作为对应影响沥青路面质量的因素的权重的影响值。

可选地，所述步骤4包括：

选取排在前N位的影响沥青路面质量的因素作为关键性因素，其中，N为大于1的自然数。

可选地，所述一致性指标CR的计算公式如下：

其中：CI为定义的一致性指标，λ

可选地，所述步骤3.1包括：

将符合一致性的所述模型判断矩阵进行归一化，并将归一化之后的每一行元素相加求和，将求和得到的向量中每个元素除以n后，得到第一权重向量，所述第一权重向量中各个计算公式如下：

其中：ω

将所述模型判断矩阵的元素按照行相乘得到一个新的列向量，将新的列向量的每个分量开n次方，并对开n次方后得到向量进行归一化，得到第二权重向量，所述第二权重向量中各个元素的计算公式如下：

其中：μ

求出符合一致性的判断矩阵的最大特征值以及其对应的特征向量，将求出的特征向量进行归一化得到第三权重向量η。

可选地，所述步骤3.2包括：

将算数平均法、几何平均法以及特征值法计算出的权重进行算数平均，得到各个影响沥青路面质量的因素的权重的影响值α

其中：α

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法利用修正层次分析法能够较精确客观的筛选出影响沥青路面质量的关键性因素，为研究影响沥青路面质量的关键性因素，保障沥青路面质量具有重要的指导意义，从而使得沥青路面质量的分析结果更加准确。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例提供的影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法的流程图，如图1所示，本实施例可以包括：

步骤1：根据待分析的沥青道路，确定影响沥青路面质量的因素。

在步骤1中，选择需要进行影响沥青路面质量关键性因素筛选的沥青道路，分析罗列出可能影响沥青路面质量的因素。其中，不同的沥青道路，影响其路面质量的因素也不相同，在进行影响因素分析罗列时，应根据实际情况梳理出所选道路路面的影响因素。

步骤2：通过层次分析法，基于影响沥青路面质量的因素，构建筛选模型，并确定筛选模型对应的模型判断矩阵。

在步骤2中，利用层次分析法，对影响沥青路面质量的因素进行处理，构建影响沥青路面质量关键性因素筛选模型，构建模型判断矩阵。其中，层次分析法是一种多目标决策的分析方法，该方法能够将多个指标因素进行两两运算比较，最后可通过算数平均法、几何平均法以及特征值法这三种方法计算出各个指标因素对目标影响所占的权重大小。

具体地，模型的判断矩阵的形式参见表1所示。利用层次分析法，对影响沥青路面质量的因素进行处理，将影响因素两两进行比较，减少其他非必要因素影响所带来的比较困难。

表1

表中：D

表2

步骤3：当模型判断矩阵满足一致性条件时，确定模型判断矩阵中各个影响沥青路面质量的因素所对应的权重的影响值。

示例性的，在执行步骤3之前，上述方法还包括：通过一致性指标CR对模型判断矩阵进行一致性检验；判别模型判断矩阵是否满足一致性条件，若满足一致性条件，则执行步骤3；若不满足一致性条件，则对模型判断矩阵进行修正，直到模型判断矩阵满足一致性检验条件。

具体地，一致性指标CR的计算公式如下：

其中：CI为定义的一致性指标，λ

具体地，平均随机一致性指标如表3所示。

表3

当CR＜0.1，则认为判断矩阵的一致性可接受；反之，则需要对模型判断矩阵进行修正，重新构造模型判断矩阵。

可选地，步骤3包括：

步骤3.1：分别通过算数平均法、几何平均法以及特征值法这三种方法计算出符合一致性检验的判断矩阵中各个影响沥青路面质量的因素所占的权重。

在步骤3.1中，将符合一致性的模型判断矩阵进行归一化，并将归一化之后的每一行元素相加求和，将求和得到的向量中每个元素除以n后，得到第一权重向量，第一权重向量中各个计算公式如下：

其中：ω

将模型判断矩阵的元素按照行相乘得到一个新的列向量，将新的列向量的每个分量开n次方，并对开n次方后得到向量进行归一化，得到第二权重向量，第二权重向量中各个元素的计算公式如下：

其中：μ

求出符合一致性的判断矩阵的最大特征值以及其对应的特征向量，将求出的特征向量进行归一化得到第三权重向量η。

步骤3.2：确定算数平均法、几何平均法以及特征值法这三种方法中各个影响沥青路面质量的因素所占权重的平均值，作为对应影响沥青路面质量的因素的权重的影响值。

在步骤3.2中，将算数平均法、几何平均法以及特征值法计算出的权重进行算数平均，得到各个影响沥青路面质量的因素的权重的影响值α

其中：α

步骤4：根据权重的影响值大小对影响沥青路面质量的因素进行排序，确定出关键性因素。

示例性的，在步骤4中可以选取排在前N位的影响沥青路面质量的因素作为关键性因素，其中，N为大于1的自然数。

步骤5：根据关键性因素对沥青道路的质量进行分析，得到分析结果。

本实施例中利用层次分析法体系下，算数平均法、几何平均法以及特征值法所求得权值的算数平均数作为最终的权重，避免了单一方法计算权值所产生的偏差，修正了层次分析法，保证了结果的稳健性。其中，修正层次分析法是在层次分析法的基础上不单独将三种运算中的一种运算结果作为最终权重，而是将三种运算结果再次进行算数平均，取其算数平均值为最终的权重。因此，利用修正层次分析法对影响沥青路面质量关键性因素进行筛选，对于研究影响沥青路面质量的关键性因素，保障沥青路面质量具有重要的指导意义。

下面结合具体实施例对本发明中的方法进行更加详细地说明。本实施例可以包括如下步骤：

步骤A1：选择需要进行影响沥青路面质量关键性因素筛选的沥青道路，分析罗列出可能影响沥青路面质量的因素。

具体地，选取某条沥青公路作为研究对象，分析罗列出影响该条公路路面质量的因素主要为：原材料质量、施工质量以及环境因素。

步骤A2：利用层次分析法对影响因素进行处理，构建影响沥青路面质量关键性因素筛选模型，给出模型的判断矩阵。

具体地，查询该条沥青道路的历史资料、根据专家意见，其中，所构建的模型判断矩阵的元素如表4所示。

表4

步骤A3：利用一致性比例CR对所构建的判断矩阵进行一致性检验。

本实例中n＝3，则根据平均随机一致性指标RI表取得RI＝0.52。判断矩阵求得的最大特征值λ

步骤A4：利用层次分析法体系分别通过算数平均法、几何平均法以及特征值法这三种方法计算出符合一致性检验的判断矩阵中各影响因素所占权重。

利用算数平均法算计算权重，即

表5

利用几何平均法计算权重，即

表6

利用特征值法计算权重，求出符合一致性的判断矩阵的最大特征值以及其对应的特征向量，将求出的特征向量进行归一化得到材料质量、施工质量以及环境因素所占的权重，具体如表7所示。

表7

步骤A5：对层次分析法进行修正，将算数平均法、几何平均法以及特征值法计算出权重进行算数平均。取该算数平均值为最终的权重影响值α。

最终修正的权重公式：

表8

步骤A6：根据最终权重大小对影响沥青路面质量的因素进行排序，确定出关键性因素。

本实施例中的方法，从分析罗列出的多个影响因素中筛选出关键性影响因素，为研究影响沥青路面质量的关键性因素提供了便利，对把控、保障沥青路面质量具有重要指导意义。

本发明还提供一种影响沥青路面质量关键性因素的筛选系统，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序，当处理器调取存储器中的计算机程序时，处理器执行上述的影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法。

需要说明的是，本发明提供的影响沥青路面质量关键性因素的筛选方法中的步骤，可以利用影响沥青路面质量关键性因素的筛选系统中对应的模块、装置、单元等予以实现，本领域技术人员可以参照系统的技术方案实现方法的步骤流程，即，系统中的实施例可理解为实现方法的优选例，在此不予赘述。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。