基于層次分析法的高速公路機電設備再利用方案研究

郝思文

(蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 210000)

0 引言

目前高速公路機電系統改擴建過程中，主要是依據技術壽命[1]及使用年限淘汰老舊設備[2]，在管理中未能做到科學決策，同時也造成了可利用資源的浪費，本文旨在建立高速公路機電設備再利用評價體系，制定合理的評估及處理方案，從而充分利用現有機電設施，降低工程造價，提高經濟效益[3]，為改擴建過程中機電設備的再利用提供理論依據。

1 基于層次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)的機電設備再利用評價方法

1.1 評價思路

機電系統現有設施再利用評價的思路，按以下原則進行。

(1)先按具有“一票否決”的絕對評判因素(包括政策導向、技術發展影響因素)進行評價，不符合政策導向和技術發展影響因素的直接淘汰。

(2)對滿足政策、技術發展影響因素的設施，再按非絕對評判因素根據綜合評價法進行評價。

1.2 評價過程

1.2.1 建立層次結構模型

影響機電設備再利用的因素眾多，本文利用層次分析法[4]建立高速公路機電設施再利用評價體系。

目標層為滿足政策導向、技術發展要求的機電設備的再利用性判定，定義設備再利用方式評價集V={直接利用，翻新利用，降檔利用，淘汰}。分別再對準則層、措施層進行分解，最終得到如下的評價體系如圖1所示。

圖1 機電設施再利用的非絕對影響因素評價體系

1.2.2 求解權重集

根據目標層、準則層、措施層各影響因子之間的關系，結合層次分析法的賦值規則，對各因素之間的關系進行量化，請相關專家對準則層、措施層因素進行打分，構建評判矩陣，最終可以得到各層的權重系數，計算出各層權重集如下：

A={0.206349，0.365079，0.428571}；

A1={0.13，0.563978，0.306022}；

A2={0.75，0.25}；A3={0.75，0.25}

1.2.3 建立機電設施處理方式評判矩陣，并求取機電設備再利用模糊評判集

根據對設施現場調研、詢問調查，并對調查結果匯總分析(以門式情報板為例)，求取第二層單因素評價指標的模糊矩陣為：

最終求得門架式可變情報板的模糊評判集S：

S=A°R

1.2.4 根據最大隸屬度原則得出模糊評價值

按最大隸屬度原則，最大概率值為0.436，于是可建議門架式可變情報板的處理方式傾向結果為淘汰處理。

2 滬武高速太倉至常州段改擴建機電設備再利用措施

2.1 滬武高速機電設施評估結果

不符合政策導向、技術發展等絕對影響因素要求的機電設施，直接判定為擴建后淘汰處理(擴建期間仍盡量利用)；其余設施根據多層次模糊評價法得出模糊評判集S，再按最大隸屬度原則得出設施的建議處理方式，得到如表1所示結果。

表1 按最大隸屬度原則得出設施的建議處理方式

2.2 高速公路改擴建機電系統的處理建議

從滬武高速太倉至常州段機電系統各類設備的再利用評價得分可看出，該高速機電設備的得分大部分傾向于淘汰或降檔使用，說明大部分設備的再利用價值較低，對此從以下幾個方面提出建議。

(1)使用年限長、技術升級快的服務器、存儲設備、交換機等設備可優先淘汰或者降級使用。

(2)功能相對單一，且技術革新較慢的設備可以進行重復利用以節約改擴建投資。

(3)高速公路機電設備在投入使用后，應根據技術發展水平，逐年迭代升級，保障機電系統功能的發揮。

3 結語

現階段我國高速公路機電系統尚未建立機電設備再利用評價體系，當前高速公路機電設備的運行狀態均是以結果狀態為導向，尚不能預測機電設備的剩余使用壽命(價值)，對此類設備應提前制定退役計劃，未來需要從設備可靠性、技術兼容性等方面進一步研究機電設備剩余使用壽命與運行狀態之間的關系，實現機電設備的智能監測和科學養護。