基于模糊理论的铁路普通客车维修质量评判方法

温广智，杨红艳，张云英

(沈阳车辆段，辽宁沈阳110032)*

0 引言

对铁路客车维修质量进行评判，目前多采用的是传统的简单求和法、加权求和法.普通客车(不含空调客车、发电车)由转向架、制动装置、车钩缓冲装置、车体及车内设备、车电装置五大主要部分(项目)组成，而每部分的维修均涉及众多的评判因素［1］，由于评判因素及权重均具有较大的模糊性，很难给出有效而准确的点估计值.因此，传统的方法是不适用的［2-3］.模糊综合评判，是对涉及多种模糊因素的对象系统进行总的评判，具有一定的科学性和实用性［4］.为此，引入模糊数学中的模糊综合评判方法对客车维修质量进行评判，以得出最佳判断.

1 多级模糊综合评判基本模型

模糊综合评判分为一级模糊综合评判和多级模糊综合评判.一级模糊综合评判对比较简单的问题可以得到比较合理的评判结果，但是，对于客车维修质量的评判问题，由于考虑的因素很多，各个因素往往具有不同的层次，许多因素又具有比较强烈的模糊性，如果仍然采用只有一级的模糊综合评判，得不出合理的评判结果，必须采用多级模糊综合评判［5-6］.

多级模糊综合评判步骤如下:

(1)确定方案的评语集

评语集可建立为:

其中，vi(i=1，2，…，m ) 代表第i个可能的评判结果.

(2)确定方案的因素集

为准确对客车出库质量进行评价，先将客车分成N个评价项目，N个项目的因素集分别为:

式中，upN为第N个项目的第p个评判因素，各因素集中包含的因素数可不等.

(3)建立单因素评判矩阵

对每个项目的各个因素进行单因素评判，得到所对应的单因素评判矩阵分别为:

(4)建立权重集

式中，·为模糊算子，运算中采用实数加乘运算来代替(∨，∧)运算，以取得更为精细的结果［5］;(c1，c2，…，cm)分别为对应于评语集 (v1，v2，…，vm)之间的隶属度.

附表 普通客车维修质量评判表

2 客车维修质量模糊综合评判

2.1 确定评语集

维修质量可分为 A，B，C，D(或好、较好、一般、较差)四个等级，即评语集为:

2.2 确定因素集

现对某普通客车维修质量进行模糊综合评判.将客车分转向架、制动装置、车钩缓冲装置、车体及车内设备、车电装置五个项目进行评判，附表为普通客车维修质量评判表.限于篇幅，表中各个项目的质量评判因素内容及数量有删减.

2.3 建立单因素评判矩阵

由专家组对各个项目进行单因素评判，并将结果归一化处理，见附表.单因素评判矩阵为:

2.4 建立权重集

根据对行车安全及设备质量等的影响程度，由专家打分确定五个项目的权向量及每个项目下各质量评判因素的权向量，并分别作归一化处理.此方法的关键问题在于对各因素权重的确定，这直接影响到最终评判结果.确定权重时，参加评判的专家越多，计算出来的各因素的权重越合理［5，7］.

设五个项目的权向量为:

各个项目各自的权重向量(分权重)为:

2.5 计算二级模糊综合评判矩阵

则有

评判结果表明:对应于维修质量四个等级(A，B，C，D)的隶属度分别为 .656、0.23、0.0965、0.0175，亦可以理解为有65.6%的人认为维修质量为A级，23%的人认为维修质量为B级，9.65%的人认为维修质量为C级，1.75%的人认为维修质量为D级.按最大隶属原则［3］，维修质量应认定为A级.

3 结论

对客车维修质量进行评判，是一项涉及多因素、多层次的复杂问题的评判.采用模糊综合评判方法进行评判，从整体出发，对影响客车维修质量评判的各种模糊因素进行综合考虑，是传统的简单求和法、加权求和法所难以代替的.其优点是:数学模型简单，对多因素、多层次的复杂问题的评判结果比较好.该法能将定性分析与定量分析很好地结合，为客车维修质量评判工作提供了一种有效的途径.

［1］中华人民共和国铁道部.铁路客车运用维修规程［M］.北京:中国铁道出版社，2006.

［2］吴波，丁毓峰，黎明发.机械系统可靠性维修及决策模型［M］.北京:化学工业出版社，2007.

［3］朱文予.机械概率设计与模糊设计［M］.北京:高等教育出版社，2001.

［4］闻邦椿.产品全功能与全性能的综合设计.［M］.北京:机械工业出版社，2008.

［5］谢庆生，罗延科，李屹.机械工程模糊优化方法［M］.北京:机械工业出版社，2002.

［6］马思群，王红珍，孙彦彬.基于模糊理论的软件质量评价方法应用研究［J］.大连交通大学学报，2007，28(4):18-21.

［7］刘敏.工业编组站解体车列选定的模糊综合评判［J］.铁道学报，2002，24(2):12-15.

［8］田元福，仇立峰.铁路工务系统安全风险与综合评价研究［J］.铁道学报，2009，31(4):121-126.