基于傾斜攝影的公路工程外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)體系建立

摘要：為克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)人工抽檢效率低、精度低、成本高、機(jī)動性差等缺點(diǎn)，提出利用公路工程的傾斜攝影模型進(jìn)行設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)。結(jié)合JTGF80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)-第一冊-土建工程》規(guī)范、專家意見與及傾斜攝影模型處理的特點(diǎn)，根據(jù)評價(jià)指標(biāo)選取原則，制定出基于傾斜攝影的公路工程外觀尺寸的設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)指標(biāo)體系，并利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重；最后通過模糊綜合評價(jià)法建立出一種基于傾斜攝影的公路工程外觀尺寸的設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)體系模型。

關(guān)鍵詞：FAHP； 設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)； 傾斜攝影

中國分類號：U412.36A

［定稿日期］2022-05-05

［課題項(xiàng)目］寧夏回族自治區(qū)社會科學(xué)領(lǐng)域重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2022BEG02017）

［作者簡介］潘彥辰（1994—），男，碩士，研究方向?yàn)榈缆方煌ā?/p>

0 引言

2017年12月份頒布開始施行的《公路水運(yùn)工程質(zhì)量監(jiān)督管理規(guī)定》中第十二條規(guī)定，公路水運(yùn)工程應(yīng)在交工驗(yàn)收前，需設(shè)計(jì)單位以設(shè)計(jì)角度向建設(shè)單位出具工程設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)意見［1］。目前國內(nèi)還沒有完整的設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)體系，各省市的設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行公路工程設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)時(shí)的評價(jià)指標(biāo)和方法差異較大，本文基于公路工程的無人機(jī)傾斜攝影模型，利用FAHP方法建立出一套高效率、低成本、高精度的公路工程設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)體系。

1 評價(jià)指標(biāo)體系及評分標(biāo)準(zhǔn)建立

1.1 評價(jià)指標(biāo)體系建立

公路工程的外觀尺寸是指公路工程中各部分項(xiàng)結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量和基礎(chǔ)尺寸。外觀質(zhì)量是指結(jié)構(gòu)完整無損壞、表面無遮擋等，基礎(chǔ)尺寸是指結(jié)構(gòu)長寬高、高程及坡度等檢查項(xiàng)目符合設(shè)計(jì)值或在允許偏差內(nèi)。根據(jù)傳統(tǒng)公路質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)，可將公路工程分為路基工程、排水工程、防護(hù)支擋工程、路面工程、橋梁工程、涵洞工程、隧道工程、交通安全設(shè)施、綠化及聲屏障工程9個(gè)單位工程。因此選取公路外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)從多方面、多角度、實(shí)際需求出發(fā)，遵循科學(xué)的指標(biāo)選取原則，構(gòu)建出能夠綜合反映出公路工程的整體設(shè)計(jì)施工符合性的評價(jià)指標(biāo)體系。

（1）根據(jù)JTGF80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)-第一冊-土建工程》［2］規(guī)范與傳統(tǒng)的公路工程設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)指標(biāo)，考慮到評價(jià)指標(biāo)應(yīng)具有可操作性、重要性、動態(tài)性及定量與定性相結(jié)合的特性，選取能夠在整體上準(zhǔn)確反映公路工程各結(jié)構(gòu)特性和關(guān)鍵性指標(biāo)。

（2）由于應(yīng)用工業(yè)化無人機(jī)在橋梁下部或隧道內(nèi)無法進(jìn)行連續(xù)準(zhǔn)確的導(dǎo)航定位，需要專業(yè)的傳感器設(shè)備和特定的飛控算法，且對工作人員飛控技術(shù)要求較高，現(xiàn)階段無法普及此種成本較高的技術(shù)［3-4］。所以，本文構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系中忽略橋梁下部結(jié)構(gòu)和隧道機(jī)構(gòu)檢測。

（3）隨著傾斜攝影測量技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在利用建模軟件生成的傾斜模型精度已經(jīng)可以達(dá)到厘米級，基本滿足質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)范中規(guī)定的指標(biāo)檢查精度，借助Bentley、LSV等三維模型處理軟件可以測量提出公路工程中各分部分項(xiàng)工程中結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)尺寸、高度、坡度、坐標(biāo)高程、平面布置及外觀質(zhì)量等評價(jià)指標(biāo)［5］。

綜合考慮，并結(jié)合專家意見，如表1所示，建立出一套基于傾斜攝影的公路外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)指標(biāo)體系。

1.2 指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)制定

基于傾斜攝影模型的公路工程外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)參考JTG F80-2004《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》來制定。其中對外觀質(zhì)量和交安設(shè)施質(zhì)量評價(jià)中外觀、數(shù)量及布置狀況等評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行全線檢查，合格率必須達(dá)到100%，若達(dá)不到則評價(jià)得分為零；其余各指標(biāo)的檢查允許偏差或規(guī)范值，按照合格率計(jì)算進(jìn)行分值判定［6］，公式見式（1）。

評價(jià)指標(biāo)合格率

K=在規(guī)定值（允許偏差）內(nèi)的點(diǎn)（組）數(shù)）該檢查項(xiàng)目的全部檢查點(diǎn)（組）數(shù)×100（%）（1）

根據(jù)評價(jià)指標(biāo)合格率采用插值法計(jì)算指標(biāo)得分。其中要求評價(jià)指標(biāo)的合格率不低于80%為標(biāo)準(zhǔn)，表2為評價(jià)指標(biāo)的分值。

2 評價(jià)模型構(gòu)建

本文采用模糊層次分析法（Fuzzy analytic hierarchy process，F(xiàn)AHP）構(gòu)建基于傾斜攝影的公路外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)模型。FAHP是一種通過模糊數(shù)學(xué)原理將定性問題轉(zhuǎn)變?yōu)槎糠治觯到y(tǒng)性較強(qiáng)的多準(zhǔn)則決策評價(jià)方法。將層次分析法的定量性和客觀性的優(yōu)點(diǎn)與模糊綜合評價(jià)法的包容性有機(jī)融合，很大程度上避免了由于專家個(gè)人觀點(diǎn)不同對系統(tǒng)打分所產(chǎn)生的負(fù)面影響，從而使數(shù)據(jù)收集、整理的過程更加富有彈性，評價(jià)過程更加準(zhǔn)確、真實(shí)［7-8］。

2.2 層次分析法計(jì)算評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重是FAHP構(gòu)建評價(jià)模型的關(guān)鍵步驟之一，層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算方法及其步驟如下。

2.2.1 建立層次分析結(jié)構(gòu)，構(gòu)建兩兩比較判斷矩陣

根據(jù)以上建立基于傾斜攝影的公路外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)指標(biāo)體系，確定層次分析結(jié)構(gòu)，即基于傾斜攝影的公路外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)為目標(biāo)層，一級評價(jià)指標(biāo)（Y1～Y7）對應(yīng)層次分析結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則層，二級評價(jià)指標(biāo)（Ein）則對應(yīng)層次分析結(jié)構(gòu)的指標(biāo)層。

根據(jù)1～9標(biāo)度表（表3），通過對9位專家進(jìn)行問卷調(diào)查的方式可得到基于傾斜攝影的公路外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)指標(biāo)體系的判斷矩陣。

經(jīng)過對基于傾斜攝影的公路工程外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性各評價(jià)指標(biāo)的判斷矩陣權(quán)向量歸一化和單層次一致性處理，計(jì)算出所有CRlt;0.1，所以各判斷矩陣計(jì)算的權(quán)重有效。計(jì)算出各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重如表7所示。

將得到基于傾斜攝影的公路工程外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重之后，可用數(shù)集表示，見式（13）。

3 結(jié)論

本文在傳統(tǒng)公路工程設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)的基礎(chǔ)上，根據(jù)無人機(jī)傾斜攝影模型，結(jié)合JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》、傾斜模型數(shù)據(jù)提取特點(diǎn)及專家意見，提出一套高效率、低成本、高精度的基于傾斜攝影的公路工程外觀尺寸設(shè)計(jì)施工符合性評價(jià)體系，為以后建設(shè)和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行公路符合性檢測評價(jià)提供參考。

參考文獻(xiàn)

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