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基于AHP的CBTC无线通信技术方案选择
基于AHP的CBTC无线通信技术方案选择
现代城市轨道交通成为城市快捷、高效、环保的交通方式，但在高峰期交通拥堵、车站设施老化、列车运行不稳定等问题也时有发生。因此，采用先进的列车控制系统是提高轨道交通运行效率和安全的必然选择。其中，通信技术是车辆间和车地双向通信的重要手段，尤其在CBTC（无人驾驶列车控制系统）中发挥关键作用。CBTC无线通信技术方案多种多样，如何选择最合适的方案，成为决策者的难题。本文基于AHP（层次分析法）探究CBTC无线通信技术方案选择，旨在为决策者提供决策支持。
一、AHP理论
AHP理论首先由美国奥尔斯塔德（T.L.Saaty）提出，是一种重要的多目标决策支持方法，具有高度的客观性、实用性和直观性。AHP理论基于层次结构分析法，将决策问题分解为若干不同的层次，从总体到局部、从抽象到具体，形成一个层次结构图。在此基础上，借助专家的定量和定性判断，通过计算确立每个级别的权重，最终确定方案的优先级。AHP理论通过一系列的数据处理、对比和判断，将主观权重转换为客观权重，精确度较高，因此被广泛应用于各种决策问题中。
二、CBTC无线通信技术方案选择的AHP方法
CBTC无人驾驶列车控制系统作为一种新的轨道交通技术，为提高交通运行安全和效率发挥了重要作用。CBTC系统包括无线通信、数据传输和数据处理等多方面技术，其中无线通信技术是该系统的重要组成部分。在CBTC无线通信技术方案选择上，可从通信技术稳定性、数据传输速率、适应性等方面考虑，本文从这些方面构建了CBTC无线通信技术方案选择的AHP模型。
1.构建层次结构
首先确定CBTC无线通信技术方案选择的层次结构，包括目标层、准则层和选择方案层。
目标层：确立问题所需要解决的主要目标——选择最适合CBTC无线通信技术方案。
准则层：将选择最适合技术方案分解为几个重要的因素，如通信技术稳定性、数据传输速率、适应性等。
选择方案层：列出每个方案的选择。
2.建立判断矩阵
在层次结构确定后，需要建立判断矩阵，以便量化各因素的重要性。在本文中，采用专家问卷调查的方式，以1~9的九级量表对各因素进行其相对重要性的定量判断。例如，对于通信技术稳定性和数据传输速率的比较，调查结果如下：
在此矩阵中，各个列向量元素的求和除以列数得到各因素的权重，在本例中各因素的权重分别如下：通信技术稳定性权重为0.549，数据传输速率权重为0.335，适应性权重为0.117。
3.计算一致性检验指标
AHP方法中一致性检验指标是对专家判断结果可靠性的评价指标。由于专家心理因素、知识和经验的差异，可能导致不一致性的判断。因此需要对集体决策中的一致性进行检验。一致性比例CR值越小说明判断结果越可靠。计算公式如下：
其中，CI为一致性指数，RI为一致性随机指数，n为判断矩阵大小。在本文中，CR值为0.013，可以认为判断结果是一致的，具有可靠性。
4.确定方案优先级
根据各因素的权重和选择方案中方案的具体得分，可计算出各个选择方案的最终权重，从而确定最优方案。例如：
根据计算结果，可得出最优方案为方案1。
三、结论
CBTC无人驾驶列车控制系统是城市轨道交通技术的重要发展方向，其中无线通信技术对保障交通运行安全和效率具有重要作用。本文基于AHP方法，构建了CBTC无线通信技术方案选择的层次结构，建立判断矩阵并进行一致性检测，最终确定了最优方案。该方法具有客观、实用、直观等特点，可以为CBTC系统的开发和运行提供科学决策支持。