一種垂直循環立體停車設備風險評價方法與流程
2024-04-14 22:56:05 2
1.本發明涉及特種設備風險評價技術領域，具體涉及一種垂直循環立體停車設備風險評價方法。
背景技術：
2.隨著經濟的快速發展和人口的不斷增加，擁有汽車的家庭也越來越普遍，車輛數量的急劇上升，停車場作用也就越來越大。而在城市各大商圈及老舊小區，停車難的問題是目前較為常見的城市管理問題。為解決這一問題，目前市場上出現了各種各樣的垂直循環式立體停車設備，垂直循環式立體停車設備可以增加單位用地面積的停車數量，越來越多的城市在進行安裝使用。
3.垂直循環式立體停車設備通過載車板作為汽車存取的承載體，在垂直方向上做往復循環運動，來完成對車輛的存取管理工作。目前大多的垂直循環式立體停車設備主要由四部分組成，分別為：(1)鋼架結構：作為立體停車設備的主體結構，整套鋼架結構從設計到生產過程都必須符合gb/t3811的標準。它包含了主從動鋼架、中間拉杆、斜拉杆、斜拉杆調節裝置、支撐邊立柱、對拉橫梁、滑輪導槽、地面導槽支架和斜拉鋼板等。主從動鋼架上安裝有滑輪導軌，提升鏈條帶動載車板在導軌上做循環運動，從而實現車輛的存取工作；同時主從動鋼架是通過對拉橫梁，斜拉杆和斜拉鋼板來連接的，斜拉杆調節裝置用於調整斜拉杆和斜拉鋼板的鬆緊度；而支撐邊立柱一邊與主從動鋼架相連接，另一邊則與地面固定。(2)載車吊籃：作為車輛存取的載體，其質量的優劣直接影響到立體停車設備的安全性情況。載車吊籃由載車板、載車板固定架、側向拉杆、中心橫軸、懸架橫梁、導向裝置、阻車裝置等構成。在載車板上設有阻車裝置，防止車輛在載車板運動過程總出的震動引起現滑動現象，當車輛安全停靠後,載車板隨著驅動裝置的牽引進行循環運動，從而把汽車存入預定的位置；同樣的，當司機取車時，按下取車按鈕，相對應車輛運動至取車處，從而完成取車過程。(3)驅動傳動系統：作為立體停車設備的動力傳動部分，驅動傳動系統由變頻電機、制動減速器、槽輪、傳動軸、大鏈輪、傳動鏈條和提升鏈條等構成。動力的傳遞是由變頻電機產生動力，然後傳遞到制動減速器，接著為傳動軸、槽輪、大鏈輪、傳動鏈條，提升鏈條；載車吊籃平均分布在提升鏈條上，在垂直方向上做往復循環運動，將車輛停放在特定位置。(4)輔助系統：一般包括安全風險管理、安全預警管理和維修管理、智能控制系統。
4.雖然垂直循環式立體停車設備可以解決停車難的問題，但是其安全狀況面臨著諸多影響因素，由於情況複雜多變，所涉及到的不可預測原因也比較多，因此不能夠簡單的通過部分指標就非常全面地對其做出分析，對於垂直循環立體停車設備的安全狀態的風險評價管理就必須使用定量指標來實現，所以對其風險評價非常關鍵的環節就是評價指標的建立，它直接決定了最終結論的準確性和可信度。而目前還沒有一個完整、有效、可信的指標體系來描述、分析、評估垂直循環立體停車設備的實際風險水平與情況。
技術實現要素：
5.有鑑於此，本技術的目的在於提供一種垂直循環立體停車設備風險評價方法，能夠形成一個完整、有效、可信的指標體系來描述、分析、評估垂直循環立體停車設備的實際風險水平與情況。
6.為實現上述技術目的，本技術採用的技術方案如下：
7.本技術提供了一種垂直循環立體停車設備風險評價方法，包括以下步驟：
8.s1、根據垂直循環立體停車設備的特點，決策者將複雜特徵劃分為若干個層級，然後找出每個層級的相關因素，建立立體停車設備風險評價的評價指標體系，按照九標度法構造判斷矩陣；計算特徵向量並檢驗一致性；計算綜合得分並確定最優方案；
9.s2、確定指標評價矩陣；將矩陣歸一化處理，求取指標信息熵；採用激活函數求改進熵，得出指標權重；
10.s3、將步驟s1和步驟s2得到的結果進行組合權重，得到綜合權重向量；
11.s4、結合垂直循環立體停車設備的特點，確定因素集，建立因素集的評語集；建立評價矩陣，構建模糊評價矩陣，計算綜合評分。
12.進一步，所述立體停車設備風險評價的評價指標體系的評價指標，包括：4個一級指標和27個二級指標，所述一級指標包括鋼架結構、載車吊籃、驅動傳動系統和輔助系統；所述二級指標包括主從動鋼架、支撐邊立柱、對拉橫梁、斜拉鋼板、中間拉杆、斜拉杆、斜拉杆調節裝置、支撐底板、滑輪導槽、載車板、側向拉杆、中心橫軸、導向裝置、懸架橫梁、載車板固定架、阻車裝置、變頻電機、制動減速器、傳動軸、傳動鏈條、提升鏈條、大鏈輪、槽輪、安全風險管理、安全預警管理、維修服務管理和智能控制系統。垂直循環立體停車設備風險綜合評價是由各種影響因素形成的多，各指標間既有緊密的必然聯繫，若僅僅分析中間的某一要素，就很難做出正確可信綜合評價。針對垂直循環立體停車設備風險評價要進行統籌兼顧，即將有關的各個基本因素進行綜合考慮，並通過本因素之間的整體聯繫綜合評價，以求得更加準確的結果。
13.進一步，所述計算特徵向量並檢驗一致性包括：構建判斷矩陣，求出判斷矩陣的最大特徵值和所述最大特徵值的特徵向量，計算一致性指數ci：
14.ax＝λx
[0015][0016]
其中：a是判斷矩陣；x是判斷矩陣a相對於特徵值λ的特徵向量；λ
max
是判斷矩陣a的最大特徵值；n是判斷矩陣階數。
[0017]
通過一致性比率來計算最大特徵值和所述最大特徵值的特徵向量之間一致性的比較，計算公式為：
[0018][0019]
其中：ri是隨機一致性指標，ri的值根據判斷矩陣階數n確定；
[0020]
若cr＜0.1時，則判斷矩陣存在一致性；若cr＞0.1，則由本領域專家再次進行打分計算，直到滿足一致性檢驗為止；
[0021]
通過計算組合向量的特徵值，採用歸一處理方式整合指標，進而確定各影響指標
的權重值。
[0022]
進一步，所述計算綜合得分並確定最優方案包括，按照較好方案的指標值和權重係數,對所有較好方案綜合計算，並按照綜合分數的高低決定最優預測方案,綜合分數最高者即為最優預測方案。
[0023]
進一步，所述確定指標評價矩陣包括：先將垂直循環立體停車設備的安全狀態劃分為5個等級，並分別用5～10來代表，數字越大則表示安全程度越高，其分值代表了低級、較低、中等、較高、最高五個級別；然後再通過本領域專家進行評分，形成評價指標的隸屬性矩陣m；再通過計算熵權得到的各指數客觀權重值。
[0024]
進一步，所述將矩陣歸一化處理，求取指標信息熵包括：
[0025][0026]
先將矩陣歸一化處理：
[0027][0028]
其中，y
ij
為垂直循環立體停車設備的安全狀態標準化值；p
ij
為某個垂直循環立體停車設備的安全狀態佔該指標總值的比重；m為專家評價數；
[0029]
然後求指標信息熵：
[0030][0031]
其中，ej為所求垂直循環立體停車設備的安全狀態的熵值。
[0032]
進一步，所述採用激活函數求改進熵，得出指標權重包括：
[0033]
其中，ej′
為所求垂直循環立體停車設備的安全狀態的改進熵值；
[0034]
然後求指標權重：
[0035][0036]
其中，wj為所求垂直循環立體停車設備的安全狀態的第j項重要度評價指標的熵權值。
[0037]
進一步，所述將步驟s1和步驟s2得到的結果進行組合權重，得到綜合權重向量包括：
[0038]
w＝αw
x
+(1-α)wj[0039]
其中，α為權重係數，0≤α≤1，採用排序法或敏感性分析法取值。
[0040]
進一步，所述確定因素集，建立因素集的評語集中：
[0041]
所述因素集為評價指標中的4個一級指標和27個二級指標；將4個一級指標一次標記為mi(i＝1，2，3，4)，同時27個二級指標標記為mi＝{mi1，mi2
…
mij}(i＝1，2，3，4；j＝1，2，
…
n)；
[0042]
根據模糊函數數學模型，把垂直循環立體停車設備狀態評價標準劃分成五個級別，分別為：
①
、垂直循環立體停車設備各方面性能指標均達到規定要求，十分安全；
②
、垂直循環立體停車設備各方面性能指標基本正常，只需要對設備進行正常定期維護；
③
、垂直循環立體停車設備部分地方存在安全隱患，需要儘快安排檢測維修；
④
、垂直循環立體停車設備不符合正常運行規範，存在高度風險，禁止運行；
⑤
、垂直循環立體停車設備完全不符合正常運行規範，有極高的安全風險，需進行報廢處理；所述五個級別分別表示為y＝{y1，y2，y3，y4，y5}，用q表示垂直循環立體停車設備狀態評價結果。
[0043]
進一步，所述建立評價矩陣，構建模糊評價矩陣，計算綜合評價得分包括：
[0044]
評價矩陣v的表達式為v＝{r
ij
|i＝1，2，
…
，n；j＝1，2，
…
m}，其中，一個評價因素m
ij
對應一個評價結果，vi＝[v
i1
，v
i2
，
…
，v
im
]，則m個評價因子的評價矩陣為:
[0045][0046]
其中，v
ij
是mi在評價等級y中的隸屬度；
[0047]
根據步驟s1和s2的組合權重及建立的的評價矩陣，進阿里垂直循環立體停車設備二級指標評價模型：a＝w*v，其中wi＝{w1,w2,
…
wn}；根據各個二級指標評價模型計算一級指標評價分值：q＝a*y
t
；
[0048]
將a歸一化處理得a
′
,計算綜合評價得分q＝w*a
′
*y
t
。
[0049]
採用上述技術方案的發明，具有如下優點：
[0050]
本發明確立了包括鋼架結構、載車吊籃、驅動傳動系統、輔助系統在內的4個一級指標和主從動鋼架、支撐邊立柱、對拉橫梁、斜拉鋼板、中間拉杆、斜拉杆、斜拉杆調節裝置、支撐底板、滑輪導槽、載車板、側向拉杆、中心橫軸、導向裝置、懸架橫梁、載車板固定架、阻車裝置、變頻電機、制動減速器、傳動軸、傳動鏈條、提升鏈條、大鏈輪、槽輪、安全風險管理、安全預警管理、維修服務管理和智能控制系統等在內的27個二級指標；針對立體停車設備的特種設備的特殊安全性，本發明對傳統熵權法進行改進，通過引入激活函數，減少其指標數值變異對其他相關指標產生的影響，並增加精確度；還結合層次分析法進行綜合模糊評價，最終得到綜合評分，建立了一個完整、有效、可信的指標體系來描述、分析、評估垂直循環立體停車設備的實際風險水平與情況，填補了行業空白。
附圖說明
[0051]
本技術可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。應當理解，以下附圖僅示出了本技術的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0052]
圖1為本發明一種垂直循環立體停車設備風險評價方法的步驟流程圖。
[0053]
圖2為本發明中步驟s1的步驟流程圖。
[0054]
圖3為本發明中步驟s2的步驟流程圖。
[0055]
圖4為本發明中步驟s4的步驟流程圖。
具體實施方式
[0056]
以下將結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細說明，需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號，附圖中未繪示或描述的實現方式，為所述技術領域中普通技術人員所知的形式。在本技術的描述中，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0057]
本實施例為一種垂直循環立體停車設備風險評價方法，步驟如下：
[0058]
s1、根據垂直循環立體停車設備的特點，決策者將複雜特徵劃分為若干個層級，然後找出每個層級的相關因素，建立立體停車設備風險評價的評價指標體系，按照九標度法構造判斷矩陣；計算特徵向量並檢驗一致性；計算綜合得分並確定最優方案，具體如下：
[0059]
s101、建立評價指標體系，本實施例的評價指標體系的評價指標，包括：4個一級指標和27個二級指標，所述一級指標包括鋼架結構、載車吊籃、驅動傳動系統和輔助系統；所述二級指標包括主從動鋼架、支撐邊立柱、對拉橫梁、斜拉鋼板、中間拉杆、斜拉杆、斜拉杆調節裝置、支撐底板、滑輪導槽、載車板、側向拉杆、中心橫軸、導向裝置、懸架橫梁、載車板固定架、阻車裝置、變頻電機、制動減速器、傳動軸、傳動鏈條、提升鏈條、大鏈輪、槽輪、安全風險管理、安全預警管理、維修服務管理和智能控制系。
[0060]
通過上述構建遞階層次結構：層次分析模型由目標層、一級指標、二級指標或根據需求若干個指標層組成。目標層一般是分析問題的期望目標，即建立科學、合理的安全評價指標體系；準則層是為了建立該評價指標體系的中間環節；指標層是為了建立該評價指標體系選擇的措施或決策方案。
[0061]
s102、根據九標度法構造判斷矩陣。將複雜問題分解為多個維度的框架體系，採用九標度法建立多層次指標的判斷矩陣a。九標度法是一種比例標度法，它是通過比較不同指標的重要性來進行相應的打分，打分及其含義，如下表所示。
[0062][0063]
s103、進行一致性檢驗：構建判斷矩陣，求出判斷矩陣的最大特徵值和對應的特徵向量，計算一致性指數ci：
[0064]
ax＝λx
[0065]
[0066]
上述式子中：a是判斷矩陣；x是判斷矩陣a相對於特徵值λ的特徵向量；λ
max
是判斷矩陣a的最大特徵值；n是判斷矩陣階數。
[0067]
兩者之間一致性的比較通過一致性比率來計算，計算公式為
[0068][0069]
上述式子中：ri是隨機一致性指標，ri的值與判斷矩陣的階數有關，其取值見下表所示：
[0070][0071]
如果cr＜0.1時，則判斷矩陣存在一致性；如果cr＞0.1，需要本領域專家再次進行打分計算，直到滿足一致性檢驗為止。
[0072]
s104、計算特徵值並檢驗總體一致性。通過計算組合向量的特徵值，然後採用歸一處理方式整合指標，進而確定各影響指標的權重值。
[0073]
s105、統計綜合成績並制定最優實施方案。按照較好方案的指標值和權重係數,對所有較好方案綜合計算，並按照綜合分數的高低決定最優預測方案,綜合分數最高者即為最優預測方案。
[0074]
s2、確定指標評價矩陣；將矩陣歸一化處理，求取指標信息熵；採用激活函數求改進熵，得出指標權重；具體包括：
[0075]
s201、確定指標評價矩陣。首先把垂直循環立體停車設備的安全狀態劃分為5個等級，並分別用5～10來代表，數字越大則表示安全程度越高,其分值代表了低級、較低、中等、較高、最高五個級別，隨後再通過專門領域的專家或學者進行評分，並由此形成指標的隸屬性矩陣m，然後通過計算熵權得到的各指數客觀權重值。
[0076]
s202、矩陣歸一化處理。
[0077][0078][0079]
式中，y
ij
為垂直循環立體停車設備的安全狀態標準化值；p
ij
為某個垂直循環立體停車設備的安全狀態佔該指標總值的比重；m為專家評價數。
[0080]
s203、求指標信息熵。
[0081][0082]
式中，ej為所求垂直循環立體停車設備的安全狀態的熵值。
[0083]
s204、採用激活函數求改進熵。
[0084][0085]
式中，ej′
為所求垂直循環立體停車設備的安全狀態的改進熵值。
[0086]
s205、求指標權重。
[0087][0088]
式中，wj為所求垂直循環立體停車設備的安全狀態的第j項重要度評價指標的熵權值
[0089]
s3、將步驟s1和步驟s2得到的結果進行組合權重，得到綜合權重向量；具體計算公式為：
[0090]
w＝αw
x
+(1-α)wj[0091]
上述式子中，α為權重係數，0≤α≤1，一般採用排序法或敏感性分析法取值。
[0092]
s4、結合垂直循環立體停車設備的特點，確定因素集，建立因素集的評語集；建立評價矩陣，構建模糊評價矩陣，計算綜合評分。具體為，
[0093]
s401、確定因素集：因素集指的是組成模糊評價的各種因素整體。本文實施例將4個一級指一次標記為mi(i＝1，2，3，4)，同時二級評價因子為mi＝{mi1，mi2
…
mij}(i＝1，2，3，4；j＝1，2，
…
n)
[0094]
s402、建立相應的評語集
[0095]
根據模糊函數數學模型，把垂直循環立體停車設備狀態評價標準劃分成五個級別，
①
第一個(i)該設備各方面性能指標均達到相關規定要求，十分安全；
②
第二個(ii)該設備各方面性能指標基本正常，只需要對設備進行正常定期維護；
③
第三個(iii)該設備部分地方存在安全隱患，需要儘快安排檢測維修；
④
第四個(iv)該設備不符合正常運行規範，存在高度風險，禁止運行；
⑤
第五個(v)該設備完全不符合正常運行規範，有極高的安全風險，需進行報廢處理。表示為y＝{y1，y2，y3，y4，y5}，用q表示垂直循環立體停車設備狀態評價結果，評價指標分級標準見下表所示：
[0096]
[0097]
s403、建立評價矩陣
[0098]
評價矩陣v是將定性因素m轉化為定量評價因素y的模糊矩陣，也叫做隸屬度，表達式為v＝{
rij
|i＝1，2，
…
，n；j＝1，2，
…
m}。其中一個評價因素m
ij
對應一個評價結果vi＝[v
i1
，v
i2
，
…
，v
im
]，則m個評價因子的評價矩陣為:
[0099][0100]
其中，v
ij
是mi在評價等級y中的隸屬度。
[0101]
s404、構建模糊評價矩陣
[0102]
根據層次分析法和改進的熵權法的組合權重及所建立的的評價矩陣，進阿里垂直循環立體停車設備二級指標評價模型：a＝w*v，其中wi＝{w1,w2,
…
wn}；根據各個二級指標評價模型計算一級指標評價分值：q＝a*y
t
。
[0103]
s405、計算綜合評價得分
[0104]
將a歸一化處理得a
′
,計算綜合評價得分q＝w*a
′
*y
t
。
[0105]
本實施例的方法針對立體停車設備的特種設備的特殊安全性，本發明對傳統熵權法進行改進，通過引入激活函數，減少其指標數值變異對其他相關指標產生的影響，並增加精確度；還結合層次分析法進行綜合模糊評價，最終得到綜合評分，建立了一個完整、有效、可信的指標體系來描述、分析、評估垂直循環立體停車設備的實際風險水平與情況。
[0106]
在本技術所提供的實施例中，應該理解到，所揭露的裝置、系統和方法，也可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置、系統和方法實施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本技術的多個實施例的系統、方法和電腦程式產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用於實現規定的邏輯功能的可執行指令。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或動作的專用的基於硬體的系統來實現，或者可以用專用硬體與計算機指令的組合來實現。另外，在本技術各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。
[0107]
以上所述僅為本技術的實施例而已，並不用於限制本技術的保護範圍，對於本領域的技術人員來說，本技術可以有各種更改和變化。凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護範圍之內。