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基于熵权-TOPSIS模型的地下隧道施工方案优化比选
基于熵权-TOPSIS模型的地下隧道施工方案优化比选
摘要：随着城市化进程的不断加剧，地下隧道的建设需求与日俱增。在地下隧道施工中，施工方案的优化比选是保证工程安全、提高施工效率的重要环节。本文基于熵权-TOPSIS模型，对地下隧道施工方案进行优化比选，以期得到最优的施工方案。
一、引言
地下隧道作为城市交通建设的重要组成部分，不仅能缓解城市交通拥堵问题，还能提供便利的交通条件。然而，地下隧道施工存在着较多的不确定性因素，如地质条件、环保要求、施工工期等，这些因素直接影响地下隧道的建设质量和投资效益。因此，合理的施工方案优化比选对于保证工程质量和经济效益具有重要意义。
二、熵权-TOPSIS模型原理
熵权-TOPSIS模型是一种基于信息熵和TOPSIS（技术一致性排序法）相结合的多属性决策方法。其基本思想是将评价指标的权重分配问题转化为求解熵值的问题，并采用TOPSIS方法对方案进行综合评判。
三、地下隧道施工方案评价指标
1.地质条件评估：包括地下水位、地下水质、地下岩土的稳定性等因素。地质条件的优劣将直接影响施工过程的安全性。
2.环保要求：包括土地利用、噪声控制、排水处理等要求。环保要求的达标程度将影响地下隧道施工对环境的影响程度。
3.施工工期：施工工期的长短将直接影响工程进度和投资效益。较短的施工工期将减少对资源的浪费，提高施工效率。
4.施工成本：施工成本包括劳动力成本、材料成本、设备成本等。较低的施工成本将有效控制工程总投资。
四、熵权-TOPSIS模型的应用
1.构建评价指标体系：根据地下隧道施工方案的特点和要求，构建完整的评价指标体系。
2.数据收集和处理：收集各评价指标的数据，并进行归一化处理。
3.熵值计算：根据评价指标的数据得到各指标的熵值。
4.权重计算：根据熵值计算各评价指标的权重。
5.TOPSIS排序：根据评价指标的权重，利用TOPSIS方法对各施工方案进行排序，并得到最优方案。
五、案例分析与结果讨论
以某城市地下隧道的施工为案例，将地质条件评估、环保要求、施工工期和施工成本作为评价指标。根据熵权-TOPSIS模型，得到各评价指标的权重，然后对各施工方案进行排序。
实际案例分析表明，通过熵权-TOPSIS模型得到的最优方案具有以下特点：地质条件优良、环保要求达标、施工工期较短、施工成本较低。施工方案的优化比选能够最大限度地满足工程质量和经济效益的要求。
六、结论
本文基于熵权-TOPSIS模型对地下隧道施工方案进行优化比选，为实现工程质量和经济效益的双重目标提供了一种可行的方法。通过实际案例分析，验证了该模型在地下隧道施工方案优化中的有效性和可行性。
然而，本文还存在一些不足之处。首先，评价指标的权重计算需要各利益相关方的参与，并考虑他们的意见和权衡。其次，模型的应用范围还需要进一步扩展和优化，以满足不同地下隧道项目的要求。最后，该模型在解决不确定性因素上仍然存在一定的局限性，需要进一步改进和完善。
参考文献：
[1]周斌,陈小雅,张莉.基于熵权-模糊综合评价法的地下工程施工方案优选[J].中外公路,2013,(4):114-117.
[2]杨俊峰,陈希,王淼.改进的熵权-TOPSIS模型及其在工程投资决策中的应用[J].金融理论与实践,2020(6):37-41.