单位文秘网 2021-10-23 08:14:13 点击: 次
信息传输等方面的技术参数与功能实现程度进行全面的分析和评审。目前,我国铁路给水监控系统采用管理集中、控制分散的设计方法。本文将铁路给排水监控系统分为三个子系统:现场测控部分、数据通信部分以及中央控制部分。其中,现场测控部分从给水源头对水源井、给水现场等进行动态监测,主要功能为参数检测、设备控制及安全保护;数据通信部分主要指系统间的网络通信技术,其主要功能为子系统间的数据传输;中央控制部分负责整个系统的运行协调和自动控制,其主要功能为信息管理、远程控制及自动诊断。
上述三个部分的技术水平决定了整个铁路给排水监控系统的技术水平。结合铁路给排水监控系统的组成特点及各个部分的功能要求,将其以3个指标维度进行表达,即现场测控的稳定性、数据通信的时效性与可靠性以及中央控制的多功能性,如图1所示。
1.2 铁路给排水监控系统技术水平评价指标的选取
根据科学性、适用性原则,实地调研南京给水公司、合肥给水公司、京沪高铁站段等重点研究对象,制定评价指标调查问卷,以星射发放方式覆盖全国八大铁路局,受调者具备十年以上相关技术经验的专家近15人,给排水一线技术工作者近20人。研究构建的铁路给排水监控系统技术水平评价指标体系,如表1所示。
本指标体系采用了定量指标与定性指标相结合的方式,划分为8个二级指标、42个三级指标以及30个四级指标,保证了指标体系的系统、全面及客观。
在现场测控稳定性评价指标中,由于现场测控部分主要由现场测控设备组成,所以针对该系统选取了RTU、控制柜、主要仪表等现场设备的技术参数为评价指标,通过对设备参数的评价,判断现场测控子系统是否达到稳定性要求。最终选取的指标均为定量指标。
在数据通信时效性与可靠性评价指标中,将通信子系统评价指标分为有线通信评价指标和无线通信评价指标,通过对其数据传输过程中的误码率、叫通率等参数的评价,判断通信子系统时效性与可靠性是否满足要求。其中的三级指标均为定量指标。
在中央控制多功能性评价指标中,为了满足该系统对其他子系统各类数据信息汇总、统筹协调的要求,结合模拟量、开关量内容等,选取了不同的功能指标作为其兼容性的评价指标。最终选取的指标均为定性指标。
2 铁路给排水监控系统技术水平评价指标权重的确定
确定评价指标的权重系数,是铁路给排水监控系统技术评价模型的重要问题。目前,确定权重系数的方法有几十种,大致分为两类:即主观赋权法和客观赋权法。本文将两种方法相结合,采用模糊赋权法确定主观权重,采用CRITIC法确定客观权重,并应用“乘法”集成法确定综合权重,使评价结果更加科学、合理。
2.1 模糊赋权法确定主观权重
①重要性定性排序。铁路给排水监控系统技术评价体系中各级指标集为E=(e1,e2,…,em),比较ek与el的重要性,用rkl表示重要性排序指标标度。
当ek比el重要时,令rkl=1,rlk=0;当el比ek重要时,令rkl=0,rlk=1;当ek与el一样重要时,令rkl=rlk=0.5;且:0?燮rkl,rlk?燮1,rkl+rlk=1,rkk=rll=0.5。则可构成其重要性的标度矩阵:
②确定评价指标权重定量(表2)。
根据重要性排序一致性标度矩阵R,按最重要、次重要、…、最不重要的顺序,依次记以序号1、2、…、m,将指标集对重要性按F给出的定性排序作二元比较,则指标集对重要性的有序二元比较矩阵为:
2.2 CRITIC法确定客观权重
运用CRITIC法以评价指标间的对比强度和冲突性为基础。对比强度以标准差的形式来表现,即标准差的大小表明在同一指标内,各评价对象取值差距的大小。标准差越大,各评价对象之间取值差距越大。而各指标间的冲突性是以指标之间的相关性为基础。若两个指标之间具有较强的正相关,说明两个指标冲突性较低。第j个指标与其它指标冲突性的量化指标为:
2.3 确定综合权重
利用乘法赋权法对模糊赋权法得到的主观权重和CRITIC法得到的客观权重进行计算,得到综合权重,减小评价误差。令铁路给排水监控系统技术水平评价指标的综合权重为μ,则评价指标xi的综合权重为:
其中,m为采用的权重确定方法的数量,本文中采用了两种权重确定方法,即m=2;n代表评价的指标数量。
3 铁路给排水监控系统技术水平综合评价模型
通过对比分析,本文最终采用模糊物元分析法建立铁路给排水监控系统技术水平评价模型,该方法适用于既包含定性指标又包含定量指标的综合评价,确保评价结果的科学、客观、准确。
3.1 铁路给排水监控系统技术评价模型的建立
将铁路给排水监控系统技术水平评价分成5个等级,如表3所示。
其中,Lij(i=1,2,…,s;j=1,2,…,q)表示第i项低等级评价指标所属的第j项高等级评价指标;yδij表示经过模糊量值对第δ(δ=1,2,3,4,5)等级的隶属度。
②确定铁路给排水监控系统技术水平评价指标中各级指标的集中模糊复合物元Pa:
其中,ai表示铁路给排水监控系统各等级评价指标中第i项低等级技术指标的隶属度集中值;μij表示第i项低等级技术评价指标所属的第j项高等级技术评价指标的权重。
③确定铁路给排水监控系统技术评价指标的单项评价的模糊复合物元Pk:
④确定铁路给排水监控系统技术评价指标的综合评价模糊复合物元:
3.2 铁路给排水监控系统技术评价模型的应用意义
铁路给排水监控系统技术评价模型的建立,为度量给排水运营效果提供了可行方法。我国正式推广给排水自动控制技术始于20世纪90年代,与发达国家相比存在较大差距,造成监控系统及运行维护的缺失。现阶段我国铁路给排水监控系统尚没有统一的行业规范,形成标准体系尚需一定时间。
随着铁路建设的快速发展,沿线车站给排水设施逐渐增多,包括车站供水系统、客车上水系统、消防系统、真空卸污系统等,这些设施对给排水设施的技术水平和运营管理提出了更高要求。因此,在构建技术适宜、功能完备、投资合理的铁路给排水监控系统的过程中,本文所确定的评价方法将可以应用与验证,并促进铁路给排水监控系统技术水平的不断完善和发展。
4 总结
铁路给排水监控系统技术评价模型的建立,为度量我国铁路给排水监控系统的技术现状提供了新思路,对铁路给排水行业发展具有指导意义。然而现阶段我国铁路给排水监控系统的技术标准除了2002年铁道部运输局颁布的《铁路给水集中监控系统技术管理标准》(172号文)之外,尚无其他统一标准,且在实际运营中的应用率较低。因此,本文构建的评价模型虽然应用了CRITIC赋权法以及模糊物元分析法等数学方法,但尚不能进行实证分析。在铁路给排水监控系统标准体系建立后,才能对本文提出的评价模型进行完善。
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