Application of Priority Weights Method Based on Roads
Attributesfor Underlay of Overhead Line
XU Changyun1, CHENG Haozhong1, SHEN Yue1, ZHAI Haibao1
XUJingen2, ZHANGBaoliang3, MA Jun3
(1.Department of Electrical Engineering,Shanghai Jiaotong Univers
ity, Shanghai 200240, China;
2.Pudong New Area Environmental Protection and City Appearance and
Health Administration, Shanghai 200135, China;
3.Pudong New Area Public Utility Administration, Shanghai 200126, China)
Abstract:On the basis of fuzzy analytical hierarchy process (FAHP) and judgment matrix analytical method,this paper puts forward a priority weights method based on the roads attributes.Road is the minimal unit and other necessary factors are looked as the attributes of roads.A reasonable plan can be obtained when the method is applied to the project,an underlay control plan of the overhead lines.
Key words: priority weights; fuzzy weight; overhead line; underlay reconstructing; road attribute
1引言
随着城市用电量的迅速增长和城市信息网络的日益发达，架空线路的架设越来越多受到城市环境条件的制约。积极发展电缆化配电，进行架空线路入地改造，成为解决电力负荷增长和城市建设（改善市容、减少占地）发展的必然趋势［1，2］。
架空线路入地规划涉及众多因素：改造所需的资金投入，对用户的影响，与城市建设的协调，线路自身重要性等。这些因素相互作用、相互影响，使规划工作非常复杂。因而，协调各因素间的关系，尽可能符合实际工程约束，达到城市规划的预期效果，是城市架空线路入地改造的关键。
本文在模糊层次分析法［3，4］和判断矩阵分析法［5，6］的基础上，以城市道路为研究对象，将各种架空线路视为道路属性，提出了基于道路属性的优先级权系数算法。将其用于国内某城区的架空线路入地改造，得到较为有效、合理的入地改造规划方案。
2 基于道路属性的优先级权系数算法
优先级权系数算法利用判断矩阵法和加权法，得到定量评价各对象优先程度的优先级权系数。改进的基于道路属性的优先级权系数算法，则在模糊层次分析法和判断矩阵分析法的基础上，将道路的各种必要因素（如道路等级，道路所辖线路等）作为其属性加以对比分析，通过确定道路属性，构造模糊判断矩阵，计算单一准则（属性）下的模糊权重以及进行综合权重计算与对象排序等四个步骤，得到反映道路改造顺序的优先级权系数。具体步骤如下：
2.1确定道路属性
确定待研究道路的属性是计算道路优先级权系数的基础和关键。作为决策人，必须对所有道路的性质进行综合分析，将其中最能反映道路共性与差异性的因素Bk(k=1,2,…,m)作为道路属性，如道路级别，道路所在区域的发展规划目标，道路的线路参数等。需要说明的是，所有的道路属性都将在某种程度上影响道路的改造顺序，因而，对于道路属性，必须具有完备、准确的基础数据。
2.2构造模糊判断矩阵
在某评价准则Bk下，两个对象间的相对重要程度用表1所示的0.1~0.9数量标度来定量描述。
表1的数量标度，提供了从定性分析到定量描述的评价标准。以对象（道路）属性Bk为评价准则，将n个待比较对象（道路）A1，A2，…，An进行两两比较，其标度值作为矩阵的元素值，即可得到准则Bk下的模糊判断矩阵
其中，rij表示对象Ai相对于对象Aj在准则Bk下的相对重要性程度。rij=0.5时，表示对象Ai与对象Aj同样重要；rij＞0.5，表示对象Ai比对象Aj重要；rij＜0.5，表示对象Aj比对象Ai重要。
2.3 计算单一准则（属性）下的模糊权重
计算判断矩阵Rk的特征向量，设w=［w1，w2，…，wn］T是对应于最大特征根λmax≈n的特征向量，对向量w进行归一化
即各对象A1，A2，…，An在准则Bk下的模糊权重系数向量。权重系数越大，对应的对象在该属性上就越重要。显然，当确定有m个道路属性时，可以得到m个模糊权重系数向量。
2.4 综合权重的计算与对象排序
设在准则B1，B2，…，Bm下得到的权重向量分别为β1，β2，…，βm，排成矩阵 
若在总目标C下各评价准则B1，B2，…，Bm的模糊权重向量为α，则各对象A1，A2，…，An对总目标C的综合权重系数为
ω=［ω1，ω2，…，ωm］=α·β (4)
该权重系数即为各对象的优先级权系数。根据对象的优先级权系数，即可实现对象间的优先排序。
3 应用实例
应用前述算法对国内某城区的架空线路进行入地改造规划。架空线路入地工程涉及的单位众多，通常每一条道路上都有多种架空线路，如电力线路、通信线路、有线电视线路等；入地过程中的拆迁、绿化赔偿、道路翻修等将消耗大量的人力、物力和财力。为了尽可能减少同一条道路上多次开挖、重复投资造成的资源浪费，并将入地工程对交通、居民生活的影响降到最低，同一条道路上的各种架空线路应当考虑同时进行入地改造。基于道路属性的优先级权系数算法正符合架空线路入地改造工程的这一要求。
根据该城区各道路间的实际差异及特点，提出如下评价指标：
1）道路等级属性B1
道路等级反映各条道路在城市规划中的地位，是入地改造过程中必须考察的重要因素之一。根据城市建设的有关规定和城市道路的实际情况，将该城区道路分为景观道路、交通干道、公路、城市支路四个等级，并确定了“先景观与干道，后公路与支路”的原则。
2）地理区域位置属性B2
根据城市发展规划的规定，城市建设应按照“先内环，再内外环间，后外环”的顺序进行。该城区架空线路入地改造规划，也应最先实现内环线路的改造，然后按照内外环线之间、外环线外的顺序进行。因此，道路的地理区域位置参数B2也是一个重要的参考因素。
3）线路长度属性B3
道路两侧的架空线路总长直接反映了道路改造所需资金量和工程量，是道路改造排序的一个重要依据。考虑到城市建设和架空线路入地改造的紧迫性，可以认为短的线路有较高的优先级，应先于长线路进行入地改造。
该城区架空线路改造涉及上百条道路，本文仅以其中3条景观道路、3条交通干道、5条公路、5条城市支路的小样本为例，其道路属性参数如表2所示。
设决策目标即道路排序为C，B→C表示各准则B1，B2，…，Bm在C下的模糊判断矩阵，A→Bi（i＝1,2,3,…）表示各对象A1，A2，…，An在评价标准Bi下的模糊判断矩阵，则由表2可得到以下四个模糊判断矩阵：
通过计算，得到各矩阵经归一化后的特征向量分别为：
本文关键字：优先级 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
