基于模糊评价协同研发设计冲突仲裁技术研究.docVIP

面向高速铁路协同设计模糊冲突消解方法研究 陈浩 摘要：针对高速铁路协同设计中采用单一的冲突消解方法难以消解复杂多样的冲突的问题，采用多种冲突消解方法集成的方式消解冲突，提出了协同设计中冲突消解过程模型，对该集成冲突消解过程中的重要环节——冲突仲裁问题进行了描述。采用模糊评价法作为协同设计过程中出现的冲突仲裁问题的求解方法，并给出该算法的具体实现过程和冲突仲裁流程。建立了基于模糊评价方法的冲突仲裁系统的体系结构，详细介绍了该结构的主要功能模块，并对原型系统进行了开发。最后，高速铁路某区间的过分相应答器布置设计为例，详细介绍基于模糊综合评判的冲突仲裁方法，说明了该算法在冲突仲裁中的应用。 关键词：冲突消解；模糊评价；协同设计；冲突仲裁 中图分类号：TP391.9　　 创新点：将模糊评价应用到了高铁应答器仲裁领域 0　引言 在复杂系统协同设计过程中，由于参与协同开发人员的技术标准不同、开发目标及侧重点不同，以及各自有限的认知能力不同等因素，冲突的产生是不可避免的。为了保证系统协同设计过程的顺利进行，需要对协同设计过程中的冲突进行及时、有效的处理，国内外学者已在这方面进行了不少研究[1~3]。冲突各方人员对于检测到的具体冲突，根据自己的经验知识、各自领域的利益，提出自己的冲突消解方案，并提交给其他有关人员进行讨论。但由于各领域设计人员的利益和目标不同，各冲突人员对冲突解决方案的接受程度也有所不同。在提出冲突解决方案之后，冲突各方人员依据自身的指标、经验和偏好等对方案进行评价，判断该方案在多大程度上符合本部门的要求，最后根据评价结果做出部分接受、完全接受、完全拒绝等决定。若完全拒绝，则要提交上一级决策机构进行仲裁，仲裁人的目的是试图寻求具有一定公平性的冲突消解后果。本文从模糊评判的角度探讨冲突仲裁问题。基于计算机技术、网络技术等先进技术，提出集成的冲突消解方案体系结构，与传统的有关人员面对面直接交流的冲突仲裁方式相比，提高了效率和自动化程度，并开发出原型系统，能够在适当的时候为冲突消解人员提供有效的冲突仲裁方案。 1　基于模糊评价的冲突消解问题的数学模型 冲突描述 应答器做为铁路“地面—列车”控制信息传输的重要设备,在我国列车运行时速200km/h以上的高速线路和城际、地铁等方面,TCS-2级和CTCS-3级列车运行控制系统中都有广泛的应用。图1 冲突的产生 1．2　基于层次分析法的模糊评价基本原理 模糊评价方法应用模糊数学的理论和方法进行多因素决策和选择，较好地解决了决策中的模糊性信息。其模糊综合评价决策的建模求解过程如下[5]： （1）确定参评的对象集，其表示有个方案参评备选，这里参评对象为候选的冲突解决方案集合。 （2）确定因素(目标)集，其是影响评判对象的各因素所组成的集合，表示影响评判的因素有个，对不同的冲突解决问题，因素不尽相同。 （3）确定各因素评语集，该集中评价尺度的个数为。 （4）构造隶属度矩阵 其中表示对候选的冲突解决方案而言，因素在评价尺度上的结果称为隶属度。是方案的所有评判因素的隶属度组成的隶属度矩阵。 （5）确定权重集以权衡各因素的相对重要性。 采用层次分析法，具体步骤如下： （1）确定各层次的目标和评价因素集。 （2）建立判断矩阵。判断矩阵元素的值反映了各元素的相对重要性，采用1-9及其倒数的标度方法，具体见文献[6]。判断矩阵是以对上一层的某要素而言，将本层次诸要素两两比较来确定的，当相互比较元素的重要性可以用具有实际意义的比值说明时，判断矩阵相应元素则取该比值。 （3）用积法计算判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量，此特征向量就是各评价因素的重要性排序。取，，并将归一化，得到判断矩阵的特征向量的各分量，，则各方案权系数的分配为。 （4）一致性检验。对判断矩阵进行一致性检验，计算一致性指标，引入平均随机一致性指标，其值见文献[6]。判断矩阵的一致性比例，当随机一致性比例时，认为该判断矩阵有满意一致性，即权系数的分配是合理的；否则，要调整判断矩阵的元素取值，重新分配权系数的值。 （5）合成运算决策集，根据模糊变换关系，进行合成运算。 （6）确定最优对象，选择决策集中的最大值为最优方案。本文采取计算各方案优先度的方法，，根据优先度的大小确定最优方案。 利用模糊评价法可以对一些表达不完全和不确定的冲突方案的属性进行定量化评价，从而便于冲突仲裁人员做出决策。该方法综合模糊评价法与层次评价法的特点，将冲突方案中主观、定性的因素量化处理，能综合不同设计者的不同观点，促使相关人员达成一致，并最终根据评价值选择策略。该冲突仲裁方法的实质是冲突方案选择算法，没有分析冲突产生的本质原因，有时候冲突各方不一定服从冲突仲裁人的仲裁，这时候就要依靠层次转换，将冲突消解转移到协同设计的上一个层次，通过设计进程监控，重新规划协同设计，