3 评价方法的设定
本文采用模糊安全综合评价与计算机模拟相结合的方法进行船舶操纵安全性评价,根据层次分析法和模糊综合评价法得出隐患指标评价值,利用计算机模拟船舶在狭水道的操纵过程得出风险指标评价值,最后把上述两指标评价值结合起来得到船舶操纵安全性综合评价值.对于隐患指标评价值的求取,先通过测量手段确定其指标量值,再解决指标间的可共度性,即进行指标的无量纲化处理.根据统计得出的关于影响操纵安全的因素的隶属度函数,图形在所论域内都接近线型,所以,为简单实用起见,我们选择直线型无量纲化方法来解决定量指标的可综合性问题.无量纲化计算公式如下,正指标即指标值越大越危险:Y为当时定量指标的评价值,x为当时有量纲指标的实际值,各定量指标的Xmax 和Xmin表示这个指标如果是正指标,其对应的因素对操纵的影响是最危险的和最安全的,如果这个指标是逆指标则相反,它们的值通过专家调查而得到.下面是各个指标的z 和35" 的取
值,Ul(0,0.2); U2(1,5); U3(1,7);U4(5,20);U5(0,0.6);U6(1.5,8);U7(3,8);U8(1,2);U9(0,10);UlO(5.5,100).其中,Ul、U2、U 3、U4、U5和U8是正指标,U6、U7、U9和Ul0是逆指标.由于有些指标的x值随航道的不同区段而变化,其指标评价值是航道长度l的函数y(l),对其按照区段的长度进行积分, 此 y才作为评价整个航道安全的指标评价值.设一条船要通过一狭水道为一个样本,则每个样本要考虑10个因素,即u= {u,u2,u3,u4,u5,u 6,U7,u8, u9,u 10},每个因素总体权重已求得为 W.设评价集H 有7个决择等级,从Ui 到H 的一个模糊映射R为单因素评价,Y。表示样本U中第 个因素当时的指标评价值,i=1,2,... ,10.R(Ui)=[rj1,rj 2,....,rj7],其中rji 表示样本U的因素Ui 属于影响等级t的隶属度.根据Yi从模糊子集表查取向量R,得到一个综合评价的模糊变换矩阵R =(rhi),h=1,2,... ,P.P为样本中的因素个数.本文采用参考文献[1]中的模糊子集表.模糊合成采用加权平均型模糊,则一样本的综合评价向量为B = W 。R (3) 此样本的隐患指标的综合评价值为 Q = B 。N(eT) (4)
式中,Ⅳ 为需要程度等级矩阵,N=(1,0.8,0.65,0.5,0.35,0.2O,0),T为转置符号.Q的大小体现了设定的船舶通过某一狭水道的隐患的危险程度,再与风险指标结合考虑,仍采取加权平均法,最后的综合评价值为G =0.806Q + 0.194E (5)
G的大小表示设定船舶通过某一狭水道时所承担的危险程度.考虑到隐患指标与风险指标是从不同侧面反映船舶操纵的安全性,二者是互为补充的,因此从这个意义出发,可以采用加法合成.E为风险指标评价值,通过计算机模拟船舶在狭水道的操纵过程,再根据(1)式求得.