基于熵权- TOPSIS 模型的地下隧道施工方案优化比选

李张林 马 斌 王 彬

（西京学院，陕西 西安710123）

进入20 世纪以来，土地资源短缺、生存环境日渐恶化，人们不断的占用地上土地面积，面临这一问题，人们开始把重心转移到地下工程的建设上去[1]。我国地下开挖技术主要包括以下几个方案：暗挖法、盾构法、顶管法、沉井法、逆作法、盖挖法。[2]针对具体的工程，选取不同开挖方法，其对工程造价、施工工期、安全系数、绿色环保也会产生不同的影响。

目前对方案优选的算法有很多。例如，白旭东[3]等运用熵权法对深基坑支护方案进行优化选择；李琼琳[4]等运用层次分析法对采矿结构进行优化；龚傲龙[5]等运用层次- 灰色分析法对大坝开挖支护方案进行优化。本文综合多种评价方法的基础上，提出一种熵权-TOPSIS 法，对地下隧道开挖施工方案进行评价。

1 地下开挖施工方案综合评价指标体系建立

本文指标体系从全面性、科学性、层次性、可操作性等方面出发，结合工程实际，从经济性B1、技术性B2、绿色性B3 为三大方向建立一级指标体系，进而展开10 个二级指标体系，即总造价C1、降低成本率C2、材料损耗率C3、总工期C4、施工质量C5、施工安全C6、施工难易程度C7、对周边环境得影响C8、对交通管线的影响C9、作业空间C10。

2 熵权-TOPSIS 模型的建立

2.1 熵权法确定指标权重

指标权重反应了指标在评价过程中的重要程度，是决策问题中指标相对重要程度的一种主观评价和客观反映的综合度量。本文采用熵权法确定指标权重，该指标的信息熵越小，则表明该指标所含的信息量越大，其权重越大。具体步骤如下：