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基于VagueSets-topsis理论的爆破方案优选
摘要
本文基于VagueSets-TOPSIS理论，针对爆破方案的优选问题进行深入探讨。首先，对爆破方案的优先级指标进行数据收集、处理和分析，确定了爆破振动、能耗、振动影响范围、炮孔密度、走向等五个重要指标。然后，运用VagueSets理论，将这些指标进行数学建模，从而得到指标权重。接着，采用TOPSIS法进行方案评价，得到各个方案的综合评价值，并按照降序排序，得到最优的爆破方案。最后，通过案例分析，验证了本文提出的方法的有效性，为爆破方案优选提供了一种简单有效的方法。
关键词：VagueSets-TOPSIS理论；爆破方案优选；指标权重确定；TOPSIS法；方案评价
Abstract
ThispaperisbasedonVagueSets-TOPSIStheorytoexploretheoptimizationproblemofblastingscheme.Firstofall,thepriorityindicatorsofblastingschemearecollected,processedandanalyzed,andthefiveimportantindicatorsincludingblastingvibration,energyconsumption,vibrationimpactrange,boreholedensityandorientationaredetermined.Then,usingVagueSetstheory,theseindicatorsaremathematicallymodeled,soastoobtaintheweightoftheindicators.Then,TOPSISmethodisusedforschemeevaluation,andthecomprehensiveevaluationvalueofeachschemeisobtained.Finally,throughcaseanalysis,theeffectivenessoftheproposedmethodisverified,providingasimpleandeffectivemethodfortheoptimizationofblastingscheme.
Keywords:VagueSets-TOPSIStheory;blastingschemeoptimization;determinationofindicatorweight;TOPSISmethod;schemeevaluation
1.引言
爆破技术是采矿工程中常用的一种采矿方法，它可以实现大规模开采，并且可以提高磨细材料的产率。爆破技术广泛应用于土石工程、隧道爆破、地下开采等领域中。然而，爆破操作过程中会导致较大的振动和噪音，不仅会损害周围居民的生活质量，还会对附近建筑和环境造成影响。因此，如何选择合适的爆破方案，减少振动和噪音的影响，成为了一个重要的问题。
本文基于VagueSets-TOPSIS理论，对爆破方案进行了优选。首先，收集了5个指标，包括爆破振动、能耗、振动影响范围、炮孔密度和走向，通过VagueSets理论建立了数学模型，确定了各个指标的权重。然后，采用TOPSIS法对方案进行评价，计算出每个方案的综合评价值，并得出最优方案。通过对实际案例的验证，本文提出的方法证明了其有效性。
2.相关研究
选择合适的爆破方案，减少振动和噪音的影响，一直是研究的重点。NehringA.(1980)提出了一种炮孔密度控制的方法，能够有效地控制振动的影响范围。WuC.(1988)提出了一种利用爆破振动预报模型进行爆破方案设计的方法。ZhangY.(2013)通过遗传算法和模糊综合评判方法相结合，进行了爆破优化设计。这些研究虽然经验丰富，但是缺乏一个系统的评价方法，无法全面优选爆破方案。
基于此，本文采用VagueSets-TOPSIS理论对爆破方案进行优选，从而解决现有研究的不足。
3.数据和方法
3.1数据收集和处理
本文收集了5个指标，包括爆破振动、能耗、振动影响范围、炮孔密度和走向。其中，爆破振动是指在爆破过程中产生的振动及其频率，能耗是指爆破过程中产生的能量消耗，振动影响范围是指振动对周围环境的影响范围，炮孔密度是指炮孔的数量和密集程度，走向是指炮孔的走向角度。采用MATLAB软件进行数据处理和分析。
3.2VagueSets-TOPSIS理论
VagueSets是不确定性理论的一种扩展，用于表示不完整和模糊信息。VagueSets具有模糊的概念，如“高”、“中”、“低”等，在爆破优选中具有重要的应用。在本文中，通过VagueSets理论对指标进行数学建模，确定了各个指标的权重。
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