基于決策者偏好的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與應(yīng)用研究

基于決策者偏好的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與應(yīng)用研究一、引言1.1研究背景與意義隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，道路建設(shè)作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，其規(guī)模和質(zhì)量受到了越來(lái)越多的關(guān)注。瀝青混合料作為路面建設(shè)的主要材料之一，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到道路的使用壽命、行車(chē)安全性以及舒適性。與此同時(shí)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，對(duì)資源回收利用和環(huán)境保護(hù)的重視程度也日益增加。鋼渣作為鋼鐵冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物，產(chǎn)量巨大，大量堆積不僅占用土地資源，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，將鋼渣應(yīng)用于道路工程中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)鋼渣的資源化利用，減少環(huán)境污染，還能降低道路建設(shè)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。鋼渣中含有多種礦物質(zhì)成分，如硅酸二鈣、硅酸三鈣等，這些成分賦予了鋼渣一定的硬度和強(qiáng)度。將鋼渣作為集料或填料摻入瀝青混合料中，可以在一定程度上改善混合料的性能。相關(guān)研究表明，鋼渣的摻入能夠增加混合料的硬度、壓實(shí)度和變形抗力，提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和抗疲勞性能。在高溫穩(wěn)定性方面，鋼渣瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度相較于傳統(tǒng)瀝青混合料有明顯提升，能夠更好地抵抗車(chē)輛荷載作用下的變形；在抗疲勞性能方面，鋼渣的加入可以有效延長(zhǎng)瀝青混合料的疲勞壽命，使其在長(zhǎng)期交通荷載作用下更不易出現(xiàn)疲勞開(kāi)裂等病害。然而，鋼渣的化學(xué)成分和物理性質(zhì)不夠穩(wěn)定，引入其他不穩(wěn)定雜物的可能性較高，這有可能影響混合料性能的穩(wěn)定性和可靠性。鋼渣的體積安定性問(wèn)題也限制了其在道路工程中的廣泛應(yīng)用，鋼渣中的游離氧化鈣等成分在遇水后會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，導(dǎo)致體積膨脹，從而使瀝青混合料出現(xiàn)開(kāi)裂、剝落等病害，嚴(yán)重影響道路的使用性能和壽命。因此，在將鋼渣應(yīng)用于瀝青混合料時(shí)，需要對(duì)鋼渣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗唾|(zhì)量控制，以確?；旌狭系男阅芊€(wěn)定可靠。在道路工程的實(shí)際決策過(guò)程中，決策者的偏好對(duì)鋼渣瀝青混合料的應(yīng)用和評(píng)價(jià)具有重要影響。不同的決策者可能會(huì)根據(jù)自身的需求、經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)各種因素的重視程度，對(duì)鋼渣瀝青混合料的性能、成本、環(huán)保等方面有不同的側(cè)重點(diǎn)。有些決策者可能更注重混合料的性能，希望能夠獲得具有更高強(qiáng)度、更好耐久性的路面材料；而有些決策者則可能更關(guān)注成本因素，希望在保證一定性能的前提下，降低道路建設(shè)和維護(hù)成本；還有些決策者會(huì)將環(huán)保因素放在首位，追求資源的最大化利用和環(huán)境影響的最小化。這些不同的偏好會(huì)直接影響到對(duì)鋼渣瀝青混合料的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和選擇結(jié)果。因此，充分考慮決策者偏好，建立科學(xué)合理的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)方法，對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估鋼渣瀝青混合料的適用性，促進(jìn)其在道路工程中的合理應(yīng)用具有重要意義。本研究旨在深入探討基于決策者偏好的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)方法，通過(guò)對(duì)鋼渣瀝青混合料的性能特點(diǎn)、影響因素以及決策者偏好進(jìn)行系統(tǒng)分析，建立一套全面、科學(xué)、合理的綜合評(píng)價(jià)體系。該研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。在理論方面，本研究有助于豐富和完善鋼渣瀝青混合料的評(píng)價(jià)理論和方法，為該領(lǐng)域的研究提供新的思路和視角；在實(shí)踐方面，通過(guò)考慮決策者偏好，能夠?yàn)榈缆饭こ痰膶?shí)際決策提供更具針對(duì)性和實(shí)用性的參考依據(jù)，促進(jìn)鋼渣瀝青混合料在道路工程中的科學(xué)應(yīng)用，提高道路建設(shè)的質(zhì)量和效益，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀鋼渣在道路工程中的應(yīng)用研究由來(lái)已久，國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞鋼渣瀝青混合料的性能開(kāi)展了大量研究工作，取得了一系列成果。在國(guó)外，美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)較早開(kāi)展了鋼渣在道路工程中的應(yīng)用研究。美國(guó)早在20世紀(jì)60年代就開(kāi)始將鋼渣用于道路基層和底基層，隨后逐漸探索將鋼渣應(yīng)用于瀝青混合料中。研究表明，鋼渣的摻入可有效提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和抗滑性能，在高溫地區(qū)和重載交通路段，鋼渣瀝青混合料的路用性能表現(xiàn)出色，能夠更好地抵抗車(chē)轍和磨損。日本在鋼渣瀝青混合料的研究和應(yīng)用方面也處于領(lǐng)先地位，通過(guò)對(duì)鋼渣進(jìn)行預(yù)處理和優(yōu)化配合比，成功解決了鋼渣體積安定性等問(wèn)題，使鋼渣瀝青混合料在日本的道路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。歐洲一些國(guó)家則注重鋼渣瀝青混合料的環(huán)保性能研究，通過(guò)生命周期評(píng)價(jià)等方法，評(píng)估鋼渣瀝青混合料在生產(chǎn)、使用和廢棄等階段對(duì)環(huán)境的影響，為鋼渣的可持續(xù)利用提供了理論支持。國(guó)內(nèi)對(duì)鋼渣瀝青混合料的研究起步相對(duì)較晚，但近年來(lái)發(fā)展迅速。眾多學(xué)者對(duì)鋼渣瀝青混合料的性能進(jìn)行了深入研究，涉及高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能等多個(gè)方面。研究發(fā)現(xiàn)，鋼渣的化學(xué)成分和物理性質(zhì)對(duì)瀝青混合料的性能有顯著影響，鋼渣中較高的鈣、鐵含量可增強(qiáng)混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，但也可能導(dǎo)致體積膨脹等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)鋼渣進(jìn)行陳化、改性等處理，以及優(yōu)化瀝青混合料的配合比，可以有效改善鋼渣瀝青混合料的性能。有學(xué)者通過(guò)添加抗剝落劑和纖維等添加劑，提高了鋼渣瀝青混合料的水穩(wěn)定性和抗疲勞性能；還有學(xué)者采用正交試驗(yàn)等方法，研究了鋼渣摻量、瀝青用量、級(jí)配等因素對(duì)混合料性能的影響規(guī)律，為鋼渣瀝青混合料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。然而，將決策者偏好納入鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)體系的研究還相對(duì)較少。目前的研究主要集中在鋼渣瀝青混合料的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法上，缺乏對(duì)決策者主觀因素的考慮。在實(shí)際工程中，決策者的偏好對(duì)鋼渣瀝青混合料的選擇和應(yīng)用具有重要影響，但現(xiàn)有的評(píng)價(jià)體系往往未能充分體現(xiàn)這一點(diǎn)。有些研究雖然考慮了成本、環(huán)保等因素，但對(duì)決策者在不同因素之間的權(quán)衡和偏好差異分析不夠深入，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際決策需求存在一定差距。此外，目前的研究多側(cè)重于理論分析和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，缺乏對(duì)實(shí)際工程案例的深入研究和應(yīng)用驗(yàn)證，使得基于決策者偏好的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)方法在實(shí)際工程中的應(yīng)用受到一定限制。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容鋼渣瀝青混合料性能分析：系統(tǒng)研究鋼渣瀝青混合料的各項(xiàng)性能，包括高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能等。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，如車(chē)轍試驗(yàn)、低溫彎曲試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)等，獲取鋼渣瀝青混合料在不同條件下的性能數(shù)據(jù)。分析鋼渣的化學(xué)成分、物理性質(zhì)以及摻量對(duì)混合料性能的影響規(guī)律，明確鋼渣瀝青混合料的性能特點(diǎn)和適用條件。決策者偏好確定方法：運(yùn)用問(wèn)卷調(diào)查、專(zhuān)家訪(fǎng)談等方式，收集道路工程決策者在選擇鋼渣瀝青混合料時(shí)對(duì)性能、成本、環(huán)保等因素的偏好信息。采用層次分析法（AHP）、模糊綜合評(píng)價(jià)法等數(shù)學(xué)方法，對(duì)收集到的偏好信息進(jìn)行量化處理，確定決策者對(duì)不同因素的權(quán)重分配，從而明確決策者在鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)中的偏好結(jié)構(gòu)。綜合評(píng)價(jià)模型構(gòu)建：基于鋼渣瀝青混合料的性能指標(biāo)和決策者偏好，構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型。選擇合適的評(píng)價(jià)方法，如灰色關(guān)聯(lián)分析、理想解法（TOPSIS）等，將鋼渣瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)與決策者偏好進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼渣瀝青混合料的綜合評(píng)價(jià)。通過(guò)模型計(jì)算，得出不同鋼渣瀝青混合料方案的綜合評(píng)價(jià)得分，為決策者提供科學(xué)的決策依據(jù)。案例分析與驗(yàn)證：選取實(shí)際道路工程案例，應(yīng)用構(gòu)建的綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)不同的鋼渣瀝青混合料方案進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。對(duì)比評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際工程決策情況，驗(yàn)證綜合評(píng)價(jià)模型的有效性和實(shí)用性。根據(jù)案例分析結(jié)果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出改進(jìn)建議，進(jìn)一步完善基于決策者偏好的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)體系。1.3.2研究方法試驗(yàn)研究法：通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)鋼渣瀝青混合料的性能進(jìn)行測(cè)試和分析。按照相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，制備不同配合比的鋼渣瀝青混合料試件，進(jìn)行高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能等試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，深入了解鋼渣瀝青混合料的性能特點(diǎn)和影響因素，為后續(xù)的研究提供數(shù)據(jù)支持。調(diào)查研究法：設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，對(duì)道路工程決策者、工程師、專(zhuān)家等進(jìn)行調(diào)查，了解他們?cè)阡撛鼮r青混合料應(yīng)用中的關(guān)注點(diǎn)和偏好。同時(shí)，開(kāi)展專(zhuān)家訪(fǎng)談，與行業(yè)內(nèi)資深專(zhuān)家進(jìn)行面對(duì)面交流，獲取他們對(duì)鋼渣瀝青混合料性能、成本、環(huán)保等方面的專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)和建議。通過(guò)調(diào)查研究，全面掌握決策者的偏好信息，為確定決策者偏好提供依據(jù)。數(shù)學(xué)建模法：運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，構(gòu)建鋼渣瀝青混合料性能評(píng)價(jià)模型和決策者偏好模型。利用層次分析法（AHP）確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，反映決策者對(duì)不同性能因素的重視程度；采用模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)分析、理想解法（TOPSIS）等方法，對(duì)鋼渣瀝青混合料的性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。通過(guò)數(shù)學(xué)建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼渣瀝青混合料的科學(xué)評(píng)價(jià)和決策支持。案例分析法：選取具有代表性的實(shí)際道路工程案例，對(duì)鋼渣瀝青混合料的應(yīng)用情況進(jìn)行深入分析。通過(guò)對(duì)案例中鋼渣瀝青混合料的性能表現(xiàn)、成本控制、環(huán)保效果以及決策過(guò)程的研究，驗(yàn)證綜合評(píng)價(jià)模型的實(shí)際應(yīng)用效果。同時(shí)，從案例中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為其他道路工程提供參考和借鑒，推動(dòng)鋼渣瀝青混合料在實(shí)際工程中的合理應(yīng)用。二、鋼渣瀝青混合料性能分析2.1鋼渣特性及對(duì)混合料性能影響鋼渣作為鋼鐵冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，其特性對(duì)于鋼渣瀝青混合料的性能有著至關(guān)重要的影響。了解鋼渣的特性以及其對(duì)混合料性能的作用機(jī)制，是實(shí)現(xiàn)鋼渣在瀝青混合料中合理應(yīng)用的關(guān)鍵。2.1.1鋼渣化學(xué)成分鋼渣的化學(xué)成分復(fù)雜多樣，主要包含鐵、鈣、硅、鎂等元素的氧化物，同時(shí)還含有少量的鋁、錳、磷等元素。其中，氧化鈣（CaO）、氧化硅（SiO?）、氧化鐵（Fe?O?、FeO）和氧化鎂（MgO）是鋼渣的主要化學(xué)成分。這些成分的含量會(huì)因鋼鐵冶煉的原料、工藝以及爐型等因素的不同而有所差異。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)爐鋼渣中CaO含量較高，可達(dá)40%-60%，這使得鋼渣具有一定的堿性。較高的CaO含量在一定程度上能夠增強(qiáng)鋼渣與瀝青的粘附性，有利于提高瀝青混合料的性能。而Fe?O?和FeO的含量通常在10%-30%之間，它們賦予了鋼渣較高的密度和硬度。然而，鋼渣中也存在一些有害成分，如游離氧化鈣（f-CaO）和游離氧化鎂（f-MgO）。f-CaO和f-MgO在鋼渣中以過(guò)燒狀態(tài)存在，它們?cè)谟鏊髸?huì)發(fā)生水化反應(yīng)，生成氫氧化鈣（Ca(OH)?）和氫氧化鎂（Mg(OH)?），伴隨著體積的膨脹，這可能導(dǎo)致鋼渣瀝青混合料出現(xiàn)體積不穩(wěn)定的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起路面開(kāi)裂、剝落等病害，從而影響道路的使用性能和壽命。2.1.2鋼渣礦物組成鋼渣的礦物組成主要包括硅酸三鈣（C?S）、硅酸二鈣（C?S）、鐵鋁酸鈣（C?AF）、RO相（主要由FeO、MnO、MgO等組成的固溶體）以及游離氧化鈣（f-CaO）等。C?S和C?S是鋼渣中的主要膠凝礦物，它們具有一定的水硬性，能夠在一定程度上提高鋼渣的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。C?S早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，對(duì)鋼渣的早期性能有重要影響；C?S則后期強(qiáng)度增長(zhǎng)明顯，有助于鋼渣長(zhǎng)期性能的提升。RO相的存在對(duì)鋼渣的性能也有一定影響，它能夠提高鋼渣的硬度和耐磨性，但同時(shí)也可能降低鋼渣的韌性。而f-CaO的存在如前所述，是鋼渣體積安定性不良的主要原因之一。當(dāng)鋼渣中f-CaO含量較高時(shí)，會(huì)增加鋼渣瀝青混合料出現(xiàn)體積膨脹和開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。2.1.3鋼渣物理性質(zhì)鋼渣的物理性質(zhì)主要包括密度、壓碎值、磨耗值、吸水率等。鋼渣的密度一般比普通集料大，通常在3.5-4.5g/cm3之間，這使得鋼渣瀝青混合料的密度相對(duì)較大。較大的密度在一定程度上可以提高路面的承載能力，但也可能增加施工難度和運(yùn)輸成本。鋼渣的壓碎值反映了其抵抗壓碎的能力，一般來(lái)說(shuō)，鋼渣的壓碎值較低，表明其具有較高的強(qiáng)度和硬度，能夠承受較大的荷載作用。這對(duì)于提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和抗車(chē)轍能力具有積極作用。磨耗值則體現(xiàn)了鋼渣在摩擦作用下的耐磨性能，較低的磨耗值意味著鋼渣在使用過(guò)程中不易磨損，有利于延長(zhǎng)路面的使用壽命。然而，鋼渣的吸水率相對(duì)較高，這可能導(dǎo)致鋼渣在潮濕環(huán)境中容易吸收水分，從而影響鋼渣與瀝青的粘附性，降低瀝青混合料的水穩(wěn)定性。2.1.4鋼渣對(duì)瀝青混合料性能的影響高溫穩(wěn)定性：鋼渣由于其較高的硬度和強(qiáng)度，能夠有效增強(qiáng)瀝青混合料的骨架結(jié)構(gòu)，提高混合料抵抗高溫變形的能力。在高溫條件下，車(chē)輛荷載的反復(fù)作用容易使瀝青混合料產(chǎn)生車(chē)轍等病害。鋼渣的摻入可以增加混合料的內(nèi)摩阻力和嵌擠作用，使混合料在高溫下更不易發(fā)生流動(dòng)和變形。相關(guān)研究表明，隨著鋼渣摻量的增加，瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度顯著提高。當(dāng)鋼渣摻量達(dá)到一定比例時(shí)，動(dòng)穩(wěn)定度可提高數(shù)倍，這表明鋼渣瀝青混合料在高溫穩(wěn)定性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，更適合用于高溫地區(qū)和重載交通路段。低溫抗裂性：鋼渣的彈性模量相對(duì)較高，在低溫環(huán)境下，鋼渣瀝青混合料的收縮變形相對(duì)較小。然而，由于鋼渣與瀝青的熱膨脹系數(shù)存在差異，當(dāng)溫度急劇變化時(shí)，可能會(huì)在鋼渣與瀝青的界面處產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，從而增加混合料出現(xiàn)低溫開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。為了提高鋼渣瀝青混合料的低溫抗裂性，可以通過(guò)選擇合適的瀝青品種、添加纖維等方式來(lái)改善混合料的柔韌性和抗裂性能。有研究表明，添加適量的聚酯纖維可以有效提高鋼渣瀝青混合料的低溫彎曲應(yīng)變能，降低其在低溫下的開(kāi)裂敏感度。水穩(wěn)定性：鋼渣的吸水性較強(qiáng)，這使得鋼渣瀝青混合料在潮濕環(huán)境中容易受到水的侵蝕。水分的侵入會(huì)削弱鋼渣與瀝青之間的粘附力，導(dǎo)致瀝青膜從鋼渣表面剝落，進(jìn)而降低混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。此外，鋼渣中的某些成分在水的作用下可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步影響混合料的性能。為了提高鋼渣瀝青混合料的水穩(wěn)定性，可以采取添加抗剝落劑、對(duì)鋼渣進(jìn)行預(yù)處理等措施?？箘兟鋭┠軌蛟鰪?qiáng)鋼渣與瀝青之間的粘附力，有效抵抗水的侵蝕作用；對(duì)鋼渣進(jìn)行干燥、預(yù)熱等預(yù)處理，可以減少鋼渣的含水量，降低水分對(duì)混合料性能的影響。疲勞性能：在長(zhǎng)期交通荷載的反復(fù)作用下，瀝青混合料會(huì)逐漸出現(xiàn)疲勞開(kāi)裂等病害。鋼渣的摻入可以改善混合料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增加混合料的強(qiáng)度和韌性，從而提高其抗疲勞性能。鋼渣的顆粒形狀和表面紋理能夠增強(qiáng)混合料的嵌擠作用，使混合料在承受疲勞荷載時(shí)能夠更好地分散應(yīng)力，延緩疲勞裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展。研究表明，鋼渣瀝青混合料的疲勞壽命相較于普通瀝青混合料有一定程度的延長(zhǎng)，這表明鋼渣在提高瀝青混合料的疲勞性能方面具有積極作用。2.2鋼渣瀝青混合料性能試驗(yàn)研究2.2.1試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)原材料選擇：選用某鋼鐵廠生產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐鋼渣作為試驗(yàn)用鋼渣，其化學(xué)成分和礦物組成如前文所述。為保證鋼渣性能的穩(wěn)定性，對(duì)鋼渣進(jìn)行了陳化處理，使其在自然環(huán)境中放置一定時(shí)間，以降低游離氧化鈣等不穩(wěn)定成分的影響。瀝青采用道路石油瀝青，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和道路等級(jí)，選擇了合適的標(biāo)號(hào)。同時(shí)，選用石灰?guī)r礦粉作為填料，其密度、親水系數(shù)等指標(biāo)均符合相關(guān)規(guī)范要求。配合比設(shè)計(jì)：采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法，以瀝青用量、鋼渣摻量和級(jí)配為主要設(shè)計(jì)參數(shù)。通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定了不同配合比方案。在試驗(yàn)中，設(shè)置了瀝青用量為4.5%、5.0%、5.5%三個(gè)水平，鋼渣摻量為0%、20%、40%三個(gè)水平，級(jí)配則根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)計(jì)了粗型、細(xì)型和中值型三種級(jí)配。通過(guò)這些不同水平的組合，共設(shè)計(jì)了9組配合比方案，以全面研究各因素對(duì)鋼渣瀝青混合料性能的影響。試件制備方法：按照馬歇爾擊實(shí)法制備試件。首先，將鋼渣、集料、礦粉和瀝青等原材料加熱至規(guī)定溫度，然后按照設(shè)計(jì)配合比將原材料在攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢杈鶆颉嚢韬玫幕旌狭系谷朐嚹Ｖ?，在?guī)定的溫度和擊實(shí)次數(shù)下進(jìn)行擊實(shí)成型。成型后的試件在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間，待試件冷卻至室溫后，進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)。試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)依據(jù)：選擇上述原材料和配合比設(shè)計(jì)方法，主要是基于前人的研究成果以及實(shí)際工程的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。鋼渣的陳化處理是為了解決其體積安定性問(wèn)題，這是鋼渣在道路工程應(yīng)用中面臨的關(guān)鍵問(wèn)題之一。采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法是因?yàn)樵摲椒ㄔ跒r青混合料配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛，具有成熟的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以在較少的試驗(yàn)次數(shù)下，全面研究各因素對(duì)混合料性能的影響，提高試驗(yàn)效率。試件制備方法則嚴(yán)格按照相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。2.2.2高溫性能試驗(yàn)試驗(yàn)方法：采用車(chē)轍試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)鋼渣瀝青混合料的高溫性能。按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE20-2011）中的規(guī)定，將制備好的試件放置在車(chē)轍試驗(yàn)機(jī)中，在規(guī)定的溫度（通常為60℃）和荷載（0.7MPa）條件下，讓試驗(yàn)輪在試件表面往返行走，記錄試件的變形情況。試驗(yàn)過(guò)程中，每隔一定時(shí)間記錄一次車(chē)轍深度，直至試驗(yàn)結(jié)束。試驗(yàn)結(jié)果分析：通過(guò)對(duì)不同配合比的鋼渣瀝青混合料試件進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)，分析了鋼渣摻量、瀝青種類(lèi)等因素對(duì)動(dòng)穩(wěn)定度和車(chē)轍深度的影響。結(jié)果表明，隨著鋼渣摻量的增加，瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度顯著提高，車(chē)轍深度明顯減小。當(dāng)鋼渣摻量從0%增加到40%時(shí)，動(dòng)穩(wěn)定度可提高2-3倍，車(chē)轍深度降低約50%。這是因?yàn)殇撛哂休^高的硬度和強(qiáng)度，能夠增強(qiáng)混合料的骨架結(jié)構(gòu)，提高其抵抗高溫變形的能力。同時(shí)，不同種類(lèi)的瀝青對(duì)鋼渣瀝青混合料的高溫性能也有一定影響。采用改性瀝青的鋼渣瀝青混合料，其動(dòng)穩(wěn)定度明顯高于采用普通瀝青的混合料，車(chē)轍深度則更低。這是由于改性瀝青具有更好的高溫性能，能夠提高瀝青與鋼渣之間的粘附性，進(jìn)一步增強(qiáng)混合料的高溫穩(wěn)定性。2.2.3低溫性能試驗(yàn)試驗(yàn)方法：采用低溫彎曲試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)鋼渣瀝青混合料的低溫性能。將制備好的小梁試件放置在低溫環(huán)境箱中，冷卻至規(guī)定的試驗(yàn)溫度（通常為-10℃或-15℃），然后在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上以規(guī)定的加載速率（50mm/min）進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，記錄試件的荷載-變形曲線(xiàn)，直至試件破壞。試驗(yàn)結(jié)果分析：通過(guò)對(duì)不同配合比的鋼渣瀝青混合料試件進(jìn)行低溫彎曲試驗(yàn)，研究了鋼渣對(duì)低溫彎拉應(yīng)變、彎拉強(qiáng)度和破壞應(yīng)變能的影響。結(jié)果表明，隨著鋼渣摻量的增加，低溫彎拉應(yīng)變和破壞應(yīng)變能呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。當(dāng)鋼渣摻量在一定范圍內(nèi)時(shí)，由于鋼渣的加入改善了混合料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其柔韌性和抗裂性能得到一定提高，從而低溫彎拉應(yīng)變和破壞應(yīng)變能有所增加。但當(dāng)鋼渣摻量過(guò)高時(shí)，由于鋼渣與瀝青的熱膨脹系數(shù)差異較大，在低溫下容易產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，導(dǎo)致混合料的低溫性能下降，低溫彎拉應(yīng)變和破壞應(yīng)變能減小。而彎拉強(qiáng)度則隨著鋼渣摻量的增加而逐漸增加，這是因?yàn)殇撛母邚?qiáng)度特性提高了混合料的整體強(qiáng)度。2.2.4水穩(wěn)定性能試驗(yàn)試驗(yàn)方法：采用浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)鋼渣瀝青混合料的水穩(wěn)定性能。浸水馬歇爾試驗(yàn)按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE20-2011）中的規(guī)定進(jìn)行，將制備好的馬歇爾試件分為兩組，一組在60℃恒溫水浴中浸泡30min后進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，另一組在60℃恒溫水浴中浸泡48h后進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算殘留穩(wěn)定度來(lái)評(píng)價(jià)混合料的水穩(wěn)定性。凍融劈裂試驗(yàn)則是將試件分為兩組，一組進(jìn)行常規(guī)劈裂試驗(yàn)，另一組先進(jìn)行凍融循環(huán)處理（在-18℃條件下冷凍16h，然后在60℃水浴中浸泡24h），再進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算凍融劈裂強(qiáng)度比來(lái)評(píng)價(jià)混合料的水穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果分析：通過(guò)對(duì)不同配合比的鋼渣瀝青混合料試件進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)，分析了鋼渣對(duì)殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比的影響。結(jié)果表明，隨著鋼渣摻量的增加，殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這是因?yàn)殇撛奈暂^強(qiáng)，在潮濕環(huán)境中容易吸收水分，導(dǎo)致鋼渣與瀝青之間的粘附力減弱，從而降低了混合料的水穩(wěn)定性。但通過(guò)添加抗剝落劑等措施，可以有效提高鋼渣瀝青混合料的水穩(wěn)定性能。添加抗剝落劑后，殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比均有明顯提高，能夠滿(mǎn)足道路工程對(duì)水穩(wěn)定性的要求。三、決策者偏好確定方法3.1決策者偏好概述決策者偏好是指決策者在面對(duì)多種決策方案時(shí)，基于自身的價(jià)值觀、經(jīng)驗(yàn)、目標(biāo)以及對(duì)各種因素的認(rèn)知和判斷，所表現(xiàn)出的對(duì)不同方案的喜好傾向。這種偏好反映了決策者對(duì)不同方案在滿(mǎn)足自身需求和目標(biāo)方面的主觀評(píng)價(jià)和優(yōu)先選擇順序。在決策過(guò)程中，決策者偏好具有多種類(lèi)型。從偏好的表現(xiàn)形式來(lái)看，可分為顯性偏好和隱性偏好。顯性偏好是決策者能夠清晰明確表達(dá)出來(lái)的偏好，他們能夠直接闡述對(duì)不同方案或因素的喜好程度和優(yōu)先順序。在選擇鋼渣瀝青混合料時(shí)，決策者可能明確表示更傾向于選擇成本較低的方案，或者更注重混合料的環(huán)保性能。隱性偏好則相對(duì)較為隱蔽，決策者可能并未完全意識(shí)到自己的這種偏好，或者由于各種原因難以直接表達(dá)出來(lái)。隱性偏好可能受到?jīng)Q策者潛意識(shí)中的觀念、情感因素以及過(guò)往未被明確察覺(jué)的經(jīng)驗(yàn)等影響。從偏好的穩(wěn)定性角度，可分為穩(wěn)定偏好和動(dòng)態(tài)偏好。穩(wěn)定偏好是指決策者在一定時(shí)期內(nèi)，對(duì)某些因素或方案的偏好相對(duì)固定，不會(huì)輕易受到外界因素的干擾而發(fā)生改變。在長(zhǎng)期的道路工程實(shí)踐中，某些決策者可能一直將混合料的性能穩(wěn)定性作為首要考慮因素，無(wú)論工程環(huán)境如何變化，這一偏好始終保持穩(wěn)定。動(dòng)態(tài)偏好則會(huì)隨著時(shí)間、環(huán)境、信息等因素的變化而發(fā)生改變。隨著環(huán)保政策的日益嚴(yán)格和社會(huì)對(duì)環(huán)保意識(shí)的不斷提高，原本對(duì)鋼渣瀝青混合料成本更為關(guān)注的決策者，可能會(huì)逐漸將環(huán)保性能納入重要考慮因素，甚至使其成為主導(dǎo)偏好。在鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)中，決策者偏好起著至關(guān)重要的作用。不同的決策者由于其偏好的差異，對(duì)鋼渣瀝青混合料的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和重點(diǎn)也會(huì)有所不同。注重成本的決策者在評(píng)價(jià)鋼渣瀝青混合料時(shí)，會(huì)將成本因素置于首位，更關(guān)注鋼渣的價(jià)格、混合料的生產(chǎn)工藝成本以及道路建設(shè)和維護(hù)的總成本等。他們會(huì)對(duì)不同鋼渣摻量、不同配合比的混合料成本進(jìn)行詳細(xì)核算和比較，傾向于選擇成本最低且能滿(mǎn)足基本性能要求的方案。而關(guān)注環(huán)保的決策者則會(huì)重點(diǎn)考量鋼渣的資源化利用程度、混合料生產(chǎn)和使用過(guò)程中的環(huán)境影響等因素。他們更愿意選擇能夠最大程度實(shí)現(xiàn)鋼渣回收利用，減少?gòu)U棄物排放，并且在生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境危害最小的鋼渣瀝青混合料方案。決策者偏好還會(huì)影響到鋼渣瀝青混合料的應(yīng)用范圍和推廣前景。如果大多數(shù)決策者偏好于具有高性能的鋼渣瀝青混合料，那么在市場(chǎng)上，高性能的鋼渣瀝青混合料產(chǎn)品將更受青睞，生產(chǎn)企業(yè)也會(huì)加大對(duì)高性能產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)投入，從而推動(dòng)鋼渣瀝青混合料在高性能領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。反之，如果決策者普遍更注重成本，那么成本較低的鋼渣瀝青混合料可能會(huì)在市場(chǎng)上占據(jù)更大份額，但這也可能在一定程度上限制了鋼渣瀝青混合料在對(duì)性能要求較高的工程中的應(yīng)用。因此，深入了解決策者偏好，對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估鋼渣瀝青混合料的適用性，促進(jìn)其在道路工程中的合理應(yīng)用具有重要意義。三、決策者偏好確定方法3.2基于層次分析法（AHP）的偏好確定3.2.1AHP原理與步驟層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，簡(jiǎn)稱(chēng)AHP）是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂（T.L.Saaty）于20世紀(jì)70年代初提出的一種定性與定量相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策分析方法。該方法通過(guò)將復(fù)雜的決策問(wèn)題分解為不同的層次結(jié)構(gòu)，將人的主觀判斷用數(shù)量形式表達(dá)和處理，從而為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無(wú)結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問(wèn)題提供簡(jiǎn)便的決策方法。AHP的基本原理是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析。其核心思想是通過(guò)兩兩比較的方式確定各層次元素的相對(duì)重要性，從而計(jì)算出各元素的權(quán)重。具體步驟如下：建立層次結(jié)構(gòu)模型：在深入分析實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)上，將問(wèn)題所涉及的因素按照它們之間的相互關(guān)系分為最高層（目標(biāo)層）、中間層（準(zhǔn)則層或指標(biāo)層）和最低層（方案層）。目標(biāo)層是決策的目的或要解決的問(wèn)題；準(zhǔn)則層是影響目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的各種因素或準(zhǔn)則；方案層是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的具體方案或措施。對(duì)于相鄰的兩層，稱(chēng)高層為目標(biāo)層，低層為因素層。以鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)為例，目標(biāo)層為選擇最合適的鋼渣瀝青混合料；準(zhǔn)則層可能包括性能、成本、環(huán)保等因素；方案層則是不同配合比或類(lèi)型的鋼渣瀝青混合料。各層次之間的關(guān)系可以用層次結(jié)構(gòu)圖清晰地表示出來(lái)，以便于后續(xù)的分析和計(jì)算。構(gòu)造判斷矩陣：從第二層開(kāi)始，對(duì)于同一層次的各元素，針對(duì)上一層次的某一準(zhǔn)則，通過(guò)兩兩比較的方式確定它們之間的相對(duì)重要程度。為了將這種相對(duì)重要程度進(jìn)行量化，采用相對(duì)尺度，即根據(jù)Saaty提出的9個(gè)重要性等級(jí)及其賦值（1-9標(biāo)度法）來(lái)構(gòu)造判斷矩陣。例如，對(duì)于準(zhǔn)則層中的性能、成本、環(huán)保三個(gè)因素，若認(rèn)為性能比成本稍微重要，那么在判斷矩陣中，性能與成本的比較值為3；若認(rèn)為性能比環(huán)保明顯重要，則性能與環(huán)保的比較值為5。判斷矩陣元素具有互反性，即若元素i與元素j的比較值為a_{ij}，則元素j與元素i的比較值為a_{ji}=\frac{1}{a_{ij}}。通過(guò)這種方式，構(gòu)建出完整的判斷矩陣，以反映各因素之間的相對(duì)重要性關(guān)系。計(jì)算權(quán)重：計(jì)算判斷矩陣的最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量，將特征向量進(jìn)行歸一化處理后，得到的向量即為同一層次因素對(duì)于上一層次某因素相對(duì)重要性的排序權(quán)值，這一過(guò)程稱(chēng)為層次單排序。在實(shí)際計(jì)算中，可以采用和法、根法、特征根法等方法來(lái)求解判斷矩陣的特征向量和最大特征根。和法是將判斷矩陣每一列元素進(jìn)行歸一化處理，然后按行求和，再將所得向量歸一化，得到權(quán)重向量；根法是先計(jì)算判斷矩陣每行元素的乘積，然后開(kāi)n次方，再將所得向量歸一化，得到權(quán)重向量；特征根法是通過(guò)求解判斷矩陣的特征方程，得到最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量，進(jìn)而得到權(quán)重向量。這些方法在實(shí)際應(yīng)用中都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景，需要根據(jù)具體問(wèn)題進(jìn)行選擇。一致性檢驗(yàn)：由于在構(gòu)造判斷矩陣時(shí)，人的主觀判斷可能存在不一致性，因此需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，以確定判斷矩陣的一致性是否在可接受范圍內(nèi)。一致性指標(biāo)CI=\frac{\lambda_{max}-n}{n-1}，其中\(zhòng)lambda_{max}為判斷矩陣的最大特征根，n為判斷矩陣的階數(shù)。當(dāng)CI=0時(shí)，判斷矩陣具有完全一致性；CI越接近于0，一致性越好。為了衡量CI的大小，引入隨機(jī)一致性指標(biāo)RI，RI的值與判斷矩陣的階數(shù)有關(guān)。通過(guò)計(jì)算一致性比例CR=\frac{CI}{RI}，當(dāng)CR\lt0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，否則需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，重新計(jì)算權(quán)重，直到通過(guò)一致性檢驗(yàn)為止。一致性檢驗(yàn)是AHP方法中確保結(jié)果可靠性的重要環(huán)節(jié)，它能夠有效避免由于主觀判斷不一致而導(dǎo)致的決策失誤。3.2.2應(yīng)用AHP確定決策者對(duì)鋼渣瀝青混合料性能指標(biāo)的偏好權(quán)重建立層次結(jié)構(gòu)模型：針對(duì)鋼渣瀝青混合料的評(píng)價(jià)，構(gòu)建如下層次結(jié)構(gòu)模型。目標(biāo)層為選擇最優(yōu)的鋼渣瀝青混合料方案；準(zhǔn)則層包括性能、成本、環(huán)保三個(gè)主要準(zhǔn)則。其中，性能準(zhǔn)則又細(xì)分為高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能四個(gè)子準(zhǔn)則；成本準(zhǔn)則包括原材料成本、生產(chǎn)加工成本、運(yùn)輸施工成本三個(gè)子準(zhǔn)則；環(huán)保準(zhǔn)則包括鋼渣資源化利用率、環(huán)境污染程度兩個(gè)子準(zhǔn)則。方案層則為不同的鋼渣瀝青混合料方案，如方案A、方案B、方案C等。通過(guò)這樣的層次結(jié)構(gòu)模型，將復(fù)雜的鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)問(wèn)題分解為多個(gè)層次，便于進(jìn)行深入分析和決策。構(gòu)造判斷矩陣：邀請(qǐng)道路工程領(lǐng)域的專(zhuān)家、決策者等相關(guān)人員，根據(jù)他們的經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，針對(duì)每個(gè)準(zhǔn)則層和子準(zhǔn)則層，運(yùn)用1-9標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣。對(duì)于準(zhǔn)則層，若專(zhuān)家認(rèn)為性能比成本重要，比環(huán)保稍微重要，那么性能-成本的判斷矩陣元素a_{12}=3，性能-環(huán)保的判斷矩陣元素a_{13}=5，成本-環(huán)保的判斷矩陣元素a_{23}=\frac{1}{3}，從而得到準(zhǔn)則層的判斷矩陣A。對(duì)于性能準(zhǔn)則下的子準(zhǔn)則層，若專(zhuān)家認(rèn)為高溫穩(wěn)定性比低溫抗裂性稍微重要，比水穩(wěn)定性明顯重要，比疲勞性能強(qiáng)烈重要，那么可以構(gòu)建相應(yīng)的判斷矩陣，以此類(lèi)推，構(gòu)建出所有準(zhǔn)則層和子準(zhǔn)則層的判斷矩陣。在構(gòu)造判斷矩陣的過(guò)程中，充分考慮專(zhuān)家的意見(jiàn)和實(shí)際工程情況，確保判斷矩陣能夠準(zhǔn)確反映各因素之間的相對(duì)重要程度。計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重：運(yùn)用和法計(jì)算各判斷矩陣的權(quán)重向量。以準(zhǔn)則層判斷矩陣A為例，首先將判斷矩陣A每一列元素進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化后的矩陣。然后按行求和，得到一個(gè)向量。再將該向量歸一化，得到準(zhǔn)則層各因素對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重向量W=(w_1,w_2,w_3)，其中w_1表示性能的權(quán)重，w_2表示成本的權(quán)重，w_3表示環(huán)保的權(quán)重。同理，計(jì)算出各子準(zhǔn)則層對(duì)于相應(yīng)準(zhǔn)則層的權(quán)重向量。通過(guò)這些權(quán)重向量，可以清晰地了解到每個(gè)因素在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中的相對(duì)重要程度。一致性檢驗(yàn)：對(duì)每個(gè)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。計(jì)算各判斷矩陣的一致性指標(biāo)CI和一致性比例CR。若某個(gè)判斷矩陣的CR\lt0.1，則認(rèn)為該判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，其計(jì)算得到的權(quán)重向量是可靠的；若CR\geq0.1，則需要重新調(diào)整判斷矩陣，直到通過(guò)一致性檢驗(yàn)為止。例如，對(duì)于準(zhǔn)則層判斷矩陣A，計(jì)算得到其最大特征根\lambda_{max}，進(jìn)而計(jì)算出CI和CR。若CR不滿(mǎn)足要求，則與專(zhuān)家溝通，重新評(píng)估各因素之間的相對(duì)重要程度，調(diào)整判斷矩陣，再次進(jìn)行計(jì)算和檢驗(yàn)，確保每個(gè)判斷矩陣都具有良好的一致性。分析決策者偏好：根據(jù)計(jì)算得到的權(quán)重向量，可以分析決策者對(duì)鋼渣瀝青混合料性能指標(biāo)的偏好。如果性能準(zhǔn)則的權(quán)重w_1較大，說(shuō)明決策者更注重鋼渣瀝青混合料的性能；在性能準(zhǔn)則下，若高溫穩(wěn)定性的子準(zhǔn)則權(quán)重較大，則表明決策者在性能方面更關(guān)注高溫穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)各權(quán)重的分析，可以明確決策者在不同因素之間的權(quán)衡和偏好差異，為鋼渣瀝青混合料的綜合評(píng)價(jià)和決策提供重要依據(jù)。例如，若計(jì)算得到性能的權(quán)重為0.5，成本的權(quán)重為0.3，環(huán)保的權(quán)重為0.2，說(shuō)明決策者在選擇鋼渣瀝青混合料時(shí)，更側(cè)重于性能，其次是成本，最后是環(huán)保。在性能方面，若高溫穩(wěn)定性的權(quán)重為0.4，低溫抗裂性的權(quán)重為0.2，水穩(wěn)定性的權(quán)重為0.2，疲勞性能的權(quán)重為0.2，則進(jìn)一步表明決策者在性能方面最關(guān)注高溫穩(wěn)定性。3.3基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的偏好表達(dá)3.3.1模糊綜合評(píng)價(jià)法原理模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法，它根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，能夠?qū)κ艿蕉喾N因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià)。該方法具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問(wèn)題，適合各種非確定性問(wèn)題的解決。模糊綜合評(píng)價(jià)法的基本原理是：首先確定被評(píng)價(jià)對(duì)象的因素（指標(biāo)）集合和評(píng)價(jià)（等級(jí)）集；再分別確定各個(gè)因素的權(quán)重及它們的隸屬度矢量，獲得模糊評(píng)判矩陣；最后把模糊評(píng)判矩陣與因素的權(quán)矢量進(jìn)行模糊運(yùn)算并進(jìn)行歸一化，得到模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。具體步驟如下：確定評(píng)價(jià)因素集：評(píng)價(jià)因素集是影響評(píng)價(jià)對(duì)象的各指標(biāo)因素組成的一個(gè)普通集合，用U=\{u_1,u_2,\cdots,u_m\}表示，其中u_i（i=1,2,\cdots,m）表示第i個(gè)評(píng)價(jià)因素。在鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)中，評(píng)價(jià)因素集可以包括高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能、成本、環(huán)保等因素。這些因素是影響鋼渣瀝青混合料性能和應(yīng)用的關(guān)鍵因素，通過(guò)對(duì)它們的綜合評(píng)價(jià)，可以全面了解鋼渣瀝青混合料的優(yōu)劣。確定評(píng)價(jià)等級(jí)集：評(píng)價(jià)等級(jí)集是評(píng)價(jià)者對(duì)評(píng)判對(duì)象可能作出的各種總的評(píng)判結(jié)果所組成的集合，一般用V=\{v_1,v_2,\cdots,v_n\}表示，其中v_j（j=1,2,\cdots,n）代表各種可能的評(píng)判結(jié)果（評(píng)判等級(jí)）。例如，可以將評(píng)價(jià)等級(jí)集劃分為“優(yōu)”“良”“中”“差”四個(gè)等級(jí)，即V=\{v_1?????????,v_2???è?ˉ???,v_3?????-???,v_4????·????\}。評(píng)價(jià)等級(jí)集的劃分要根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的需要和評(píng)價(jià)的精度要求來(lái)確定，不同的評(píng)價(jià)等級(jí)集會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果的表達(dá)和應(yīng)用。確定模糊關(guān)系矩陣：從一個(gè)因素出發(fā)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定評(píng)判對(duì)象對(duì)評(píng)價(jià)集各元素的隸屬程度，稱(chēng)為單因素模糊評(píng)價(jià)。設(shè)對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的u_i因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)評(píng)價(jià)集中第j個(gè)元素v_j的隸屬程度為r_{ij}，則按u_i評(píng)判的結(jié)果為一模糊集，記為R_i=(r_{i1},r_{i2},\cdots,r_{in})。從m個(gè)因素入手，可得單因素評(píng)判矩陣R=\begin{pmatrix}r_{11}&r_{12}&\cdots&r_{1n}\\r_{21}&r_{22}&\cdots&r_{2n}\\\vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\r_{m1}&r_{m2}&\cdots&r_{mn}\end{pmatrix}，其中R為模糊關(guān)系矩陣，它反映了各個(gè)評(píng)價(jià)因素對(duì)不同評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬關(guān)系。確定模糊關(guān)系矩陣的方法有很多種，常用的有專(zhuān)家評(píng)分法、統(tǒng)計(jì)分析法等。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況選擇合適的方法來(lái)確定模糊關(guān)系矩陣，以確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。確定權(quán)重向量：為反映各指標(biāo)因素的重要程度，對(duì)各因素u_i賦予一相應(yīng)的權(quán)數(shù)a_i，各權(quán)數(shù)組成的集合為A=(a_1,a_2,\cdots,a_m)，且\sum_{i=1}^{m}a_i=1，A稱(chēng)為權(quán)重向量。權(quán)重向量的確定可以采用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法、層次分析法（AHP）等方法。如前文所述，通過(guò)AHP方法可以確定決策者對(duì)各評(píng)價(jià)因素的偏好權(quán)重，從而得到準(zhǔn)確的權(quán)重向量。權(quán)重向量的確定是模糊綜合評(píng)價(jià)法的關(guān)鍵步驟之一，它直接影響評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性和科學(xué)性。不同的權(quán)重向量會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的差異，因此需要根據(jù)實(shí)際情況和決策者的偏好，合理確定權(quán)重向量。進(jìn)行模糊合成運(yùn)算：將權(quán)重向量A與模糊關(guān)系矩陣R進(jìn)行模糊合成運(yùn)算，得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B，即B=A\cdotR=(b_1,b_2,\cdots,b_n)，其中b_j（j=1,2,\cdots,n）表示綜合考慮所有因素后，評(píng)判對(duì)象對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)v_j的隸屬度。模糊合成運(yùn)算的方法有多種，常用的有“M(\land,\lor)”（取小取大）算子、“M(\cdot,\lor)”（乘積取大）算子、“M(\land,+)”（取小求和）算子、“M(\cdot,+)”（乘積求和）算子等。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體問(wèn)題選擇合適的合成算子，以得到準(zhǔn)確的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。例如，在一些對(duì)因素之間的相互作用考慮較少的情況下，可以采用“M(\land,\lor)”算子；而在對(duì)因素之間的相互作用考慮較多的情況下，“M(\cdot,+)”算子可能更為合適。評(píng)價(jià)結(jié)果分析：得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B后，需要對(duì)其進(jìn)行分析和解釋?？梢圆捎米畲箅`屬度法，即選擇B中最大的隸屬度所對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)作為最終的評(píng)價(jià)結(jié)果；也可以采用加權(quán)平均法，根據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)集V中各等級(jí)的分值，結(jié)合B中各隸屬度進(jìn)行加權(quán)平均，得到一個(gè)綜合的評(píng)價(jià)值，從而更全面地反映評(píng)判對(duì)象的綜合水平。在鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)中，通過(guò)對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的分析，可以判斷不同鋼渣瀝青混合料方案的優(yōu)劣，為決策者提供決策依據(jù)。如果采用最大隸屬度法，某一鋼渣瀝青混合料方案的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B中b_2最大，且v_2代表“良”，則該方案的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為“良”；如果采用加權(quán)平均法，假設(shè)評(píng)價(jià)等級(jí)“優(yōu)”“良”“中”“差”的分值分別為90、80、70、60，B=(0.2,0.4,0.3,0.1)，則該方案的綜合評(píng)價(jià)值為90??0.2+80??0.4+70??0.3+60??0.1=79，通過(guò)綜合評(píng)價(jià)值可以更直觀地比較不同方案的優(yōu)劣。3.3.2應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法表達(dá)決策者對(duì)鋼渣瀝青混合料綜合性能的偏好構(gòu)建評(píng)價(jià)因素集和評(píng)價(jià)等級(jí)集：結(jié)合鋼渣瀝青混合料的特點(diǎn)和決策者關(guān)注的因素，構(gòu)建評(píng)價(jià)因素集U=\{u_1???é??????¨3?????§???,u_2????????????è￡???§???,u_3????°′?¨3?????§???,u_4?????2??3??§è?????,u_5????????????,u_6?????ˉ??????\}。將評(píng)價(jià)等級(jí)集劃分為五個(gè)等級(jí)，即V=\{v_1???é??????￥????,v_2???è???￥????,v_3??????è?????,v_4???è???·????,v_5???é??????·????\}。這樣的評(píng)價(jià)因素集和評(píng)價(jià)等級(jí)集能夠全面涵蓋鋼渣瀝青混合料的關(guān)鍵性能指標(biāo)和決策者可能關(guān)注的方面，為后續(xù)的評(píng)價(jià)提供了基礎(chǔ)框架。評(píng)價(jià)因素集的確定是基于對(duì)鋼渣瀝青混合料性能的深入了解和對(duì)決策者需求的分析，確保了評(píng)價(jià)的全面性和針對(duì)性；評(píng)價(jià)等級(jí)集的劃分則考慮了評(píng)價(jià)的細(xì)致程度和實(shí)際應(yīng)用的便利性，能夠準(zhǔn)確反映決策者對(duì)不同性能水平的認(rèn)知和偏好。確定模糊關(guān)系矩陣：邀請(qǐng)道路工程領(lǐng)域的專(zhuān)家，采用問(wèn)卷調(diào)查的方式，讓專(zhuān)家根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)因素在不同評(píng)價(jià)等級(jí)上的隸屬度進(jìn)行打分。對(duì)于高溫穩(wěn)定性這一因素，若有30%的專(zhuān)家認(rèn)為某鋼渣瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性“非常好”，40%的專(zhuān)家認(rèn)為“較好”，20%的專(zhuān)家認(rèn)為“一般”，10%的專(zhuān)家認(rèn)為“較差”，則該因素對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度向量為R_1=(0.3,0.4,0.2,0.1,0)。同理，得到其他評(píng)價(jià)因素的隸屬度向量，進(jìn)而構(gòu)建出模糊關(guān)系矩陣R。在問(wèn)卷調(diào)查過(guò)程中，為了確保專(zhuān)家打分的準(zhǔn)確性和一致性，需要向?qū)＜以敿?xì)說(shuō)明評(píng)價(jià)因素的含義和評(píng)價(jià)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，提供相關(guān)的參考資料和案例，讓專(zhuān)家在充分了解的基礎(chǔ)上進(jìn)行打分。同時(shí)，對(duì)回收的問(wèn)卷進(jìn)行嚴(yán)格的審核和統(tǒng)計(jì)分析，剔除無(wú)效問(wèn)卷，確保數(shù)據(jù)的可靠性。確定權(quán)重向量：運(yùn)用層次分析法（AHP）確定各評(píng)價(jià)因素的權(quán)重向量A。如前文所述，通過(guò)構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)造判斷矩陣、計(jì)算權(quán)重和進(jìn)行一致性檢驗(yàn)等步驟，得到權(quán)重向量A=(a_1,a_2,a_3,a_4,a_5,a_6)。假設(shè)通過(guò)AHP計(jì)算得到權(quán)重向量A=(0.2,0.15,0.15,0.1,0.25,0.15)，這表明在決策者的偏好中，成本因素的權(quán)重相對(duì)較高，說(shuō)明決策者在選擇鋼渣瀝青混合料時(shí)對(duì)成本較為關(guān)注；而高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性等性能因素也占有一定的權(quán)重，體現(xiàn)了決策者對(duì)混合料性能的重視。權(quán)重向量的確定是基于決策者的偏好和對(duì)各因素重要性的判斷，通過(guò)AHP方法將決策者的主觀判斷進(jìn)行量化，為后續(xù)的模糊合成運(yùn)算提供了準(zhǔn)確的權(quán)重分配。進(jìn)行模糊合成運(yùn)算：選擇“M(\cdot,+)”（乘積求和）算子進(jìn)行模糊合成運(yùn)算，將權(quán)重向量A與模糊關(guān)系矩陣R進(jìn)行運(yùn)算，得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B。即B=A\cdotR=(b_1,b_2,b_3,b_4,b_5)。假設(shè)經(jīng)過(guò)計(jì)算得到B=(0.25,0.35,0.2,0.15,0.05)，這表明綜合考慮所有因素后，該鋼渣瀝青混合料對(duì)“較好”這一評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度最高，為0.35，其次是“一般”，隸屬度為0.25?！癕(\cdot,+)”算子能夠充分考慮各因素的權(quán)重和隸屬度，通過(guò)乘積求和的方式得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，更全面地反映了各因素之間的相互作用和對(duì)最終評(píng)價(jià)結(jié)果的影響。分析決策者偏好：根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B，采用最大隸屬度法，確定該鋼渣瀝青混合料的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為“較好”。這一結(jié)果反映了決策者對(duì)該鋼渣瀝青混合料綜合性能的偏好程度。如果決策者對(duì)多個(gè)鋼渣瀝青混合料方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)比較各方案的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，可以清晰地了解決策者對(duì)不同方案的偏好順序，為決策者選擇最優(yōu)方案提供有力的支持。在實(shí)際應(yīng)用中，還可以結(jié)合決策者的具體需求和實(shí)際工程情況，對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析和解釋?zhuān)绶治龈饕蛩貙?duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的貢獻(xiàn)程度，找出影響混合料性能的關(guān)鍵因素，為改進(jìn)混合料的設(shè)計(jì)和性能提供參考。四、基于決策者偏好的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)模型構(gòu)建4.1綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建4.1.1指標(biāo)選取原則在構(gòu)建鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，需遵循一系列科學(xué)合理的原則，以確保評(píng)價(jià)體系能夠全面、準(zhǔn)確地反映鋼渣瀝青混合料的性能特點(diǎn)以及決策者的偏好需求?？茖W(xué)性原則：指標(biāo)的選取應(yīng)基于科學(xué)的理論和方法，能夠真實(shí)地反映鋼渣瀝青混合料的內(nèi)在性能和質(zhì)量特征。指標(biāo)的定義、計(jì)算方法和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具有明確的科學(xué)依據(jù)，確保評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。在選擇高溫穩(wěn)定性指標(biāo)時(shí)，采用動(dòng)穩(wěn)定度來(lái)衡量，動(dòng)穩(wěn)定度是通過(guò)車(chē)轍試驗(yàn)測(cè)定的，它能夠科學(xué)地反映瀝青混合料在高溫條件下抵抗車(chē)轍變形的能力，其測(cè)試方法和計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)都有嚴(yán)格的規(guī)范，符合科學(xué)性原則。全面性原則：評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)涵蓋鋼渣瀝青混合料性能的各個(gè)方面，包括高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能等，同時(shí)還應(yīng)考慮成本、環(huán)保等與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的因素。只有全面考慮這些因素，才能對(duì)鋼渣瀝青混合料進(jìn)行綜合、客觀的評(píng)價(jià)。在考慮環(huán)保因素時(shí)，不僅要關(guān)注鋼渣的資源化利用率，還要考慮混合料生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染程度，如廢氣、廢水排放等，確保評(píng)價(jià)體系的全面性。代表性原則：在眾多可能的評(píng)價(jià)指標(biāo)中，應(yīng)選擇具有代表性的關(guān)鍵指標(biāo)，這些指標(biāo)能夠突出反映鋼渣瀝青混合料的主要性能和特點(diǎn)，避免指標(biāo)的重復(fù)和冗余。在評(píng)價(jià)鋼渣瀝青混合料的性能時(shí)，選擇動(dòng)穩(wěn)定度、低溫彎拉應(yīng)變、殘留穩(wěn)定度、疲勞壽命等指標(biāo)，這些指標(biāo)分別代表了高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和疲勞性能等關(guān)鍵性能，具有很強(qiáng)的代表性?？刹僮餍栽瓌t：選取的指標(biāo)應(yīng)便于獲取和測(cè)量，具有實(shí)際的可操作性。指標(biāo)的數(shù)據(jù)應(yīng)能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或?qū)嶋H工程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方式獲得，并且測(cè)試方法應(yīng)簡(jiǎn)單易行、成本較低。在實(shí)際工程中，通過(guò)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法，就能夠測(cè)定鋼渣瀝青混合料的馬歇爾穩(wěn)定度、流值等指標(biāo)，這些指標(biāo)的數(shù)據(jù)獲取方便，符合可操作性原則。獨(dú)立性原則：各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間應(yīng)具有相對(duì)獨(dú)立性，避免指標(biāo)之間存在過(guò)多的相關(guān)性和重疊性。這樣可以確保每個(gè)指標(biāo)都能獨(dú)立地提供有價(jià)值的信息，提高評(píng)價(jià)體系的有效性和準(zhǔn)確性。高溫穩(wěn)定性指標(biāo)中的動(dòng)穩(wěn)定度和低溫抗裂性指標(biāo)中的低溫彎拉應(yīng)變，它們分別反映了不同溫度條件下鋼渣瀝青混合料的性能特點(diǎn)，相互之間獨(dú)立性較強(qiáng)，能夠?yàn)榫C合評(píng)價(jià)提供全面的信息。4.1.2指標(biāo)體系確定結(jié)合鋼渣瀝青混合料的性能特點(diǎn)和決策者的需求，構(gòu)建了如下綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系：性能指標(biāo)：高溫穩(wěn)定性：采用動(dòng)穩(wěn)定度（DS）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，動(dòng)穩(wěn)定度是指瀝青混合料在高溫條件下，每產(chǎn)生1mm車(chē)轍變形時(shí)，試驗(yàn)輪往返行走的次數(shù)。動(dòng)穩(wěn)定度越大，表明瀝青混合料抵抗高溫變形的能力越強(qiáng)，高溫穩(wěn)定性越好。在高溫地區(qū)和重載交通路段，動(dòng)穩(wěn)定度是衡量鋼渣瀝青混合料性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一。低溫抗裂性：以低溫彎拉應(yīng)變（ε）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，低溫彎拉應(yīng)變是指在低溫條件下，瀝青混合料小梁試件在彎曲破壞時(shí)的最大應(yīng)變值。低溫彎拉應(yīng)變?cè)酱?，說(shuō)明瀝青混合料在低溫環(huán)境下的柔韌性越好，抵抗低溫開(kāi)裂的能力越強(qiáng)。在寒冷地區(qū)，低溫抗裂性是影響鋼渣瀝青混合料使用壽命的重要因素。水穩(wěn)定性：選用殘留穩(wěn)定度（MS?）和凍融劈裂強(qiáng)度比（TSR）兩個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)鋼渣瀝青混合料的水穩(wěn)定性。殘留穩(wěn)定度是指瀝青混合料試件在浸水前后的馬歇爾穩(wěn)定度之比，反映了混合料在飽水狀態(tài)下的強(qiáng)度保持能力；凍融劈裂強(qiáng)度比是指瀝青混合料試件經(jīng)過(guò)凍融循環(huán)處理后的劈裂強(qiáng)度與未經(jīng)凍融循環(huán)處理的劈裂強(qiáng)度之比，體現(xiàn)了混合料在經(jīng)受凍融作用后的水穩(wěn)定性。這兩個(gè)指標(biāo)能夠全面反映鋼渣瀝青混合料在潮濕環(huán)境下的性能表現(xiàn)。疲勞性能：采用疲勞壽命（Nf）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，疲勞壽命是指瀝青混合料在一定的荷載作用下，產(chǎn)生疲勞破壞時(shí)的荷載作用次數(shù)。疲勞壽命越長(zhǎng)，表明鋼渣瀝青混合料的抗疲勞性能越好，能夠承受更多次的交通荷載作用而不發(fā)生疲勞開(kāi)裂。在交通繁忙的道路上，疲勞性能是衡量鋼渣瀝青混合料耐久性的重要指標(biāo)。成本指標(biāo)：原材料成本：包括鋼渣、瀝青、集料、礦粉等原材料的采購(gòu)成本。鋼渣作為一種工業(yè)廢棄物，其價(jià)格相對(duì)較低，但由于其性能的特殊性，可能需要進(jìn)行一些預(yù)處理，從而增加成本。瀝青的價(jià)格受市場(chǎng)供需關(guān)系和品質(zhì)的影響較大，不同種類(lèi)和標(biāo)號(hào)的瀝青價(jià)格差異明顯。集料和礦粉的成本也會(huì)因產(chǎn)地、質(zhì)量等因素而有所不同。原材料成本是影響鋼渣瀝青混合料總成本的重要因素之一。生產(chǎn)加工成本：涵蓋了鋼渣的預(yù)處理費(fèi)用、瀝青混合料的攪拌、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)加工過(guò)程中的費(fèi)用。鋼渣的預(yù)處理可能包括陳化、破碎、篩分、除鐵等工序，這些工序會(huì)增加生產(chǎn)加工成本。瀝青混合料的攪拌需要消耗能源和設(shè)備，運(yùn)輸過(guò)程中的距離和運(yùn)輸方式也會(huì)影響成本。生產(chǎn)加工成本的控制對(duì)于降低鋼渣瀝青混合料的總成本具有重要意義。運(yùn)輸施工成本：包含了將鋼渣瀝青混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的費(fèi)用以及在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪、壓實(shí)等施工過(guò)程中的費(fèi)用。運(yùn)輸成本與運(yùn)輸距離、運(yùn)輸工具的選擇以及運(yùn)輸量有關(guān)，施工成本則與施工工藝、施工設(shè)備、施工人員的技術(shù)水平等因素密切相關(guān)。合理安排運(yùn)輸和施工過(guò)程，能夠有效降低運(yùn)輸施工成本。環(huán)保指標(biāo)：鋼渣資源化利用率：指鋼渣在鋼渣瀝青混合料中實(shí)際利用的量占鋼渣總產(chǎn)生量的比例。提高鋼渣資源化利用率，不僅可以減少鋼渣的堆積對(duì)環(huán)境的污染，還能實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，具有重要的環(huán)保意義。在鋼渣瀝青混合料的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)盡可能提高鋼渣的摻量，以提高鋼渣資源化利用率。環(huán)境污染程度：主要考慮鋼渣瀝青混合料在生產(chǎn)、使用和廢棄過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染，如廢氣、廢水、廢渣的排放以及噪聲污染等。在生產(chǎn)過(guò)程中，瀝青的加熱和攪拌會(huì)產(chǎn)生一定的廢氣，鋼渣的預(yù)處理和運(yùn)輸過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵污染；在使用過(guò)程中，車(chē)輛行駛會(huì)產(chǎn)生噪聲和尾氣排放；在廢棄階段，鋼渣瀝青混合料的處理不當(dāng)可能會(huì)對(duì)土壤和水體造成污染。減少環(huán)境污染程度是實(shí)現(xiàn)鋼渣瀝青混合料可持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)。四、基于決策者偏好的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)模型構(gòu)建4.2綜合評(píng)價(jià)模型選擇與構(gòu)建4.2.1常用綜合評(píng)價(jià)模型分析在對(duì)鋼渣瀝青混合料進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，可供選擇的評(píng)價(jià)模型眾多，每種模型都有其獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。深入分析這些常用模型，有助于選擇最適合基于決策者偏好的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)的方法。灰色關(guān)聯(lián)分析：灰色關(guān)聯(lián)分析是一種多因素統(tǒng)計(jì)分析方法，它以各因素的樣本數(shù)據(jù)為依據(jù)，用灰色關(guān)聯(lián)度來(lái)描述因素間關(guān)系的強(qiáng)弱、大小和次序。其優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)數(shù)據(jù)要求較低，不需要數(shù)據(jù)服從特定的分布規(guī)律，能夠處理小樣本、貧信息的問(wèn)題。在鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)中，當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)有限時(shí)，灰色關(guān)聯(lián)分析可以有效地找出各性能指標(biāo)與綜合性能之間的關(guān)聯(lián)程度。通過(guò)計(jì)算動(dòng)穩(wěn)定度、低溫彎拉應(yīng)變等性能指標(biāo)與鋼渣瀝青混合料整體性能的灰色關(guān)聯(lián)度，能夠明確各指標(biāo)對(duì)綜合性能的影響程度，從而為評(píng)價(jià)提供依據(jù)。然而，灰色關(guān)聯(lián)分析也存在一定的局限性，它對(duì)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)較為敏感，當(dāng)數(shù)據(jù)存在異常波動(dòng)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果出現(xiàn)偏差。主成分分析：主成分分析是利用降維的思想，在損失很少信息的前提下把多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為幾個(gè)綜合指標(biāo)的多元統(tǒng)計(jì)分析方法。這些綜合指標(biāo)稱(chēng)為主成分，它們能夠反映原始指標(biāo)的大部分信息。主成分分析的優(yōu)點(diǎn)是能夠消除指標(biāo)之間的相關(guān)性，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，減少評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量，提高評(píng)價(jià)效率。在鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)中，通過(guò)主成分分析可以將眾多的性能指標(biāo)、成本指標(biāo)和環(huán)保指標(biāo)等綜合為幾個(gè)主成分，從而更清晰地把握鋼渣瀝青混合料的主要特征。主成分分析也存在缺點(diǎn)，它的計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜，對(duì)數(shù)據(jù)的要求較高，需要數(shù)據(jù)具有一定的正態(tài)分布特征。而且主成分的實(shí)際意義往往不夠明確，需要進(jìn)一步分析和解釋。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模擬人類(lèi)大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的信息處理系統(tǒng)，它具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)性和高度的非線(xiàn)性映射能力。在鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)大量的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，建立起輸入指標(biāo)（如性能指標(biāo)、成本指標(biāo)等）與輸出結(jié)果（綜合評(píng)價(jià)結(jié)果）之間的復(fù)雜關(guān)系模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是能夠處理高度非線(xiàn)性的問(wèn)題，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的建模能力強(qiáng)，預(yù)測(cè)精度較高。在考慮鋼渣瀝青混合料性能與多種因素之間的復(fù)雜關(guān)系時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)學(xué)習(xí)樣本數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)不同條件下鋼渣瀝青混合料的綜合性能。但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也存在一些問(wèn)題，它的訓(xùn)練過(guò)程需要大量的樣本數(shù)據(jù)，訓(xùn)練時(shí)間長(zhǎng)，且模型的可解釋性較差，難以直觀地理解模型的決策過(guò)程和依據(jù)。模糊綜合評(píng)價(jià)法：模糊綜合評(píng)價(jià)法基于模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，能將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，有效處理模糊和難以量化的問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)是能夠充分考慮評(píng)價(jià)過(guò)程中的不確定性和模糊性，通過(guò)模糊關(guān)系矩陣和權(quán)重向量的運(yùn)算，綜合考慮多個(gè)因素對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的影響。在鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)中，對(duì)于一些難以精確量化的因素，如決策者對(duì)環(huán)保性能的主觀感受等，模糊綜合評(píng)價(jià)法可以通過(guò)專(zhuān)家打分等方式確定隸屬度，從而進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。模糊綜合評(píng)價(jià)法的結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)。然而，該方法中權(quán)重的確定主觀性較強(qiáng)，不同的專(zhuān)家可能給出不同的權(quán)重，影響評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性。而且模糊關(guān)系矩陣的確定也需要一定的經(jīng)驗(yàn)和判斷，可能存在一定的誤差。層次分析法（AHP）：AHP是一種定性與定量相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策分析方法，通過(guò)將復(fù)雜問(wèn)題分解為不同層次，構(gòu)造判斷矩陣并計(jì)算權(quán)重，來(lái)確定各因素的相對(duì)重要性。在鋼渣瀝青混合料評(píng)價(jià)中，AHP可以幫助決策者明確對(duì)性能、成本、環(huán)保等因素的偏好權(quán)重，從而為綜合評(píng)價(jià)提供依據(jù)。AHP的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，易于理解和應(yīng)用，能夠?qū)Q策者的主觀判斷進(jìn)行量化處理。但AHP也存在一些不足，判斷矩陣的構(gòu)造依賴(lài)于決策者的主觀判斷，可能存在不一致性，需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。而且當(dāng)評(píng)價(jià)指標(biāo)較多時(shí)，判斷矩陣的構(gòu)造和計(jì)算會(huì)變得較為復(fù)雜。4.2.2基于加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法的模型構(gòu)建考慮到鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)的特點(diǎn)以及決策者偏好的重要性，本研究采用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型。加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法是一種將多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)求和，以得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的方法。其基本原理是根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要程度賦予相應(yīng)的權(quán)重，然后將各指標(biāo)的實(shí)際值與權(quán)重相乘，再進(jìn)行累加，得到綜合評(píng)價(jià)得分。在基于決策者偏好的鋼渣瀝青混合料綜合評(píng)價(jià)中，加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法能夠充分體現(xiàn)決策者對(duì)不同性能指標(biāo)、成本指標(biāo)和環(huán)保指標(biāo)的偏好，使評(píng)價(jià)結(jié)果更符合實(shí)際決策需求。首先，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如前文所述，包括性能指標(biāo)（高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能）、成本指標(biāo)（原材料成本、生產(chǎn)加工成本、運(yùn)輸施工成本）和環(huán)保指標(biāo)（鋼渣資源化利用率、環(huán)境污染程度）。然后，運(yùn)用層次分析法（AHP）確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。通過(guò)構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，邀請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)各層次指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣，計(jì)算權(quán)重并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，得到各指標(biāo)的權(quán)重向量W=(w_1,w_2,\cdots,w_n)，其中w_i表示第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，且\sum_{i=1}^{n}w_i=1。接著，對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的量綱和取值范圍不同，為了使各指標(biāo)具有可比性，需要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。對(duì)于正向指標(biāo)（如動(dòng)穩(wěn)定度、鋼渣資源化利用率等，指標(biāo)值越大越好），采用公式x_{ij}^*=\frac{x_{ij}-x_{j\min}}{x_{j\max}-x_{j\min}}進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，其中x_{ij}為第i個(gè)方案的第j個(gè)指標(biāo)的原始值，x_{j\min}和x_{j\max}分別為第j個(gè)指標(biāo)在所有方案中的最小值和最大值；對(duì)于逆向指標(biāo)（如成本指標(biāo)、環(huán)境污染程度等，指標(biāo)值越小越好），采用公式x_{ij}^*=\frac{x_{j\max}-x_{ij}}{x_{j\max}-x_{j\min}}進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。最后，根據(jù)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法的公式S_i=\sum_{j=1}^{n}w_jx_{ij}^*計(jì)算各鋼渣瀝青混合料方案的綜合評(píng)價(jià)得分S_i，其中S_i表示第i個(gè)方案的綜合評(píng)價(jià)得分，x_{ij}^*為第i個(gè)方案的第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。通過(guò)比較各方案的綜合評(píng)價(jià)得分，得分越高的方案表示其綜合性能越優(yōu)，越符合決策者的偏好，從而為決策者提供科學(xué)的決策依據(jù)。例如，假設(shè)有三個(gè)鋼渣瀝青混合料方案A、B、C，通過(guò)AHP確定的各指標(biāo)權(quán)重向量為W=(0.2,0.15,0.15,0.1,0.25,0.15)，分別代表高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能、成本、環(huán)保的權(quán)重。對(duì)各方案的指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，得到方案A的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)值為(x_{A1}^*,x_{A2}^*,x_{A3}^*,x_{A4}^*,x_{A5}^*,x_{A6}^*)，則方案A的綜合評(píng)價(jià)得分S_A=0.2x_{A1}^*+0.15x_{A2}^*+0.15x_{A3}^*+0.1x_{A4}^*+0.25x_{A5}^*+0.15x_{A6}^*。同理，可計(jì)算出方案B和方案C的綜合評(píng)價(jià)得分S_B和S_C。通過(guò)比較S_A、S_B和S_C的大小，即可確定哪個(gè)方案更優(yōu)，為決策者在選擇鋼渣瀝青混合料方案時(shí)提供參考。五、案例分析5.1項(xiàng)目背景與資料收集本案例選取了某城市的一條新建主干道工程作為研究對(duì)象。該主干道全長(zhǎng)5公里，設(shè)計(jì)為雙向六車(chē)道，是連接城市主要商業(yè)區(qū)和住宅區(qū)的重要交通干道。由于交通流量較大，且該地區(qū)夏季氣溫較高，對(duì)路面的高溫穩(wěn)定性和耐久性提出了較高要求。同時(shí)，考慮到環(huán)保和資源利用的因素，工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)決定在部分路段試用鋼渣瀝青混合料。在鋼渣瀝青混合料的使用情況方面，該工程選用了當(dāng)?shù)匾患忆撹F廠提供的轉(zhuǎn)爐鋼渣，經(jīng)過(guò)陳化處理后，將其作為粗集料部分替代傳統(tǒng)的石灰?guī)r集料。鋼渣的摻量根據(jù)不同路段的設(shè)計(jì)要求，分別設(shè)置為20%、30%和40%三個(gè)水平。瀝青采用SBS改性瀝青，以提高混合料的綜合性能。在配合比設(shè)計(jì)上，通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)等方法，確定了不同鋼渣摻量下的最佳瀝青用量和級(jí)配。為了全面評(píng)估鋼渣瀝青混合料在該工程中的應(yīng)用效果，收集了以下相關(guān)性能數(shù)據(jù)：高溫性能數(shù)據(jù)：在施工過(guò)程中，對(duì)不同鋼渣摻量的鋼渣瀝青混合料進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)車(chē)轍試驗(yàn)。試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)轍試驗(yàn)機(jī)，在60℃的溫度條件下，以0.7MPa的荷載作用于試件，記錄試件的車(chē)轍深度隨時(shí)間的變化情況。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得到了不同鋼渣摻量下鋼渣瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度。低溫性能數(shù)據(jù)：從施工現(xiàn)場(chǎng)制取了小梁試件，進(jìn)行低溫彎曲試驗(yàn)。試驗(yàn)在-10℃的環(huán)境下進(jìn)行，采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)小梁試件施加三點(diǎn)彎曲荷載，記錄試件的荷載-變形曲線(xiàn)，直至試件破壞，從而得到低溫彎拉應(yīng)變、彎拉強(qiáng)度等低溫性能指標(biāo)。水穩(wěn)定性能數(shù)據(jù)：分別進(jìn)行了浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)。在浸水馬歇爾試驗(yàn)中，將馬歇爾試件分為兩組，一組在60℃恒溫水浴中浸泡30min后進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，另一組在60℃恒溫水浴中浸泡48h后進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，計(jì)算殘留穩(wěn)定度。在凍融劈裂試驗(yàn)中，同樣將試件分為兩組，一組進(jìn)行常規(guī)劈裂試驗(yàn)，另一組先進(jìn)行凍融循環(huán)處理（在-18℃條件下冷凍16h，然后在60℃水浴中浸泡24h），再進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，計(jì)算凍融劈裂強(qiáng)度比。疲勞性能數(shù)據(jù)：通過(guò)室內(nèi)疲勞試驗(yàn)，模擬實(shí)際交通荷載的反復(fù)作用，對(duì)不同鋼渣摻量的鋼渣瀝青混合料進(jìn)行疲勞性能測(cè)試。試驗(yàn)采用四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法，在一定的應(yīng)力水平下，對(duì)試件施加循環(huán)荷載，記錄試件的疲勞壽命。成本數(shù)據(jù)：詳細(xì)統(tǒng)計(jì)了鋼渣瀝青混合料的原材料采購(gòu)成本，包括鋼渣、瀝青、集料、礦粉等的費(fèi)用；生產(chǎn)加工成本，涵蓋鋼渣的預(yù)處理、瀝青混合料的攪拌、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的費(fèi)用；以及運(yùn)輸施工成本，即從攪拌站運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的費(fèi)用和在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪、壓實(shí)等施工過(guò)程的費(fèi)用。通過(guò)對(duì)這些成本數(shù)據(jù)的收集和整理，計(jì)算出了不同鋼渣摻量下鋼渣瀝青混合料的單位成本。環(huán)保數(shù)據(jù)：對(duì)鋼渣的資源化利用率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出鋼渣在鋼渣瀝青混合料中實(shí)際利用的量占鋼渣總產(chǎn)生量的比例。同時(shí)，監(jiān)測(cè)了鋼渣瀝青混合料在生產(chǎn)、使用和廢棄過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染情況，包括廢氣、廢水、廢渣的排放以及噪聲污染等，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)設(shè)備和方法，獲取了相關(guān)的污染數(shù)據(jù)，以評(píng)估其環(huán)境污染程度。5.2基于決策者偏好的綜合評(píng)價(jià)應(yīng)用5.2.1確定決策者偏好權(quán)重在該新建主干道工程中，為了確定決策者對(duì)鋼渣瀝青混合料性能指標(biāo)的偏好權(quán)重，采用層次分析法（AHP）。邀請(qǐng)了參與該項(xiàng)目的道路工程專(zhuān)家、業(yè)主代表以及施工單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人等組成決策小組。首先，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型。目標(biāo)層為選擇最適合該主干道工程的鋼渣瀝青混合料方案；準(zhǔn)則層包括性能、成本、環(huán)保三個(gè)主要準(zhǔn)則。其中，性能準(zhǔn)則又細(xì)分為高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能四個(gè)子準(zhǔn)則；成本準(zhǔn)則包括原材料成本、生產(chǎn)加工成本、運(yùn)輸施工成本三個(gè)子準(zhǔn)則；環(huán)保準(zhǔn)則包括鋼渣資源化利用率、環(huán)境污染程度兩個(gè)子準(zhǔn)則。方案層則為不同鋼渣摻量（20%、30%、40%）的鋼渣瀝青混合料方案。然后，決策小組運(yùn)用1-9標(biāo)度法，針對(duì)每個(gè)準(zhǔn)則層和子準(zhǔn)則層，對(duì)各因素進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣。對(duì)于準(zhǔn)則層，若專(zhuān)家認(rèn)為性能比成本重要，比環(huán)保稍微重要，那么性能-成本的判斷矩陣元素a_{12}=3，性能-環(huán)保的判斷矩陣元素a_{13}=5，成本-環(huán)保的判斷矩陣元素a_{23}=\frac{1}{3}，從而得到準(zhǔn)則層的判斷矩陣A。同理，構(gòu)建出性能準(zhǔn)則下的子準(zhǔn)則層（高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能）的判斷矩陣，以及成本準(zhǔn)則和環(huán)保準(zhǔn)則下的子準(zhǔn)則層的判斷矩陣。接著，運(yùn)用和法計(jì)算各判斷矩陣的權(quán)重向量。以準(zhǔn)則層判斷矩陣A為例，先將判斷矩陣A每一列元素進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化后的矩陣。然后按行求和，得到一個(gè)向量。再將該向量歸一化，得到準(zhǔn)則層各因素對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重向量W=(w_1,w_2,w_3)，其中w_1表示性能的權(quán)重，w_2表示成本的權(quán)重，w_3表示環(huán)保的權(quán)重。經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到準(zhǔn)則層的權(quán)重向量W=(0.52,0.3,0.18)，這表明在該項(xiàng)目中，決策者更注重鋼渣瀝青混合料的性能，其次是成本，最后是環(huán)保。在性能準(zhǔn)則下的子準(zhǔn)則層，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、疲勞性能的權(quán)重分別為0.45、0.15、0.2、0.2。這說(shuō)明在性能方面，決策者對(duì)高溫穩(wěn)定性最為關(guān)注，因?yàn)樵摰貐^(qū)夏季氣溫較高，對(duì)路面的高溫穩(wěn)定性要求較高。在成本準(zhǔn)則下的子準(zhǔn)則層，原材料成本、生產(chǎn)加工成本、運(yùn)輸施工成本的權(quán)重分別為0.4、0.35、0.25，表明決策者在成本方面更關(guān)注原材料成本和生產(chǎn)加工成本。在環(huán)保準(zhǔn)則下的子準(zhǔn)則層，鋼渣資源化利用率和環(huán)境污染程度的權(quán)重分別為0.6、0.4，說(shuō)明決策者更重視鋼渣的資源化利用率，希望通過(guò)提高鋼渣的利用來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和環(huán)保目標(biāo)。最后，對(duì)每個(gè)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。計(jì)算各判斷矩陣的一致性指標(biāo)CI和一致性比例CR。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，所有判斷矩陣的CR均小于0.1，表明判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，計(jì)算得到的權(quán)重向量是可靠的。通過(guò)這些權(quán)重向量，能夠清晰地反映出決策者對(duì)鋼渣瀝青混合料性能指標(biāo)的偏好，為后續(xù)的綜合評(píng)價(jià)計(jì)算提供了重要依據(jù)。5.2.2綜合評(píng)價(jià)計(jì)算與結(jié)果分析根據(jù)收集到的不同鋼渣摻量（20%、30%、40%）的鋼渣瀝青混合料的性能數(shù)據(jù)、成本數(shù)據(jù)和環(huán)保數(shù)據(jù)，以及確定的決策者偏好權(quán)重，運(yùn)用基于加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法的綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行計(jì)算。首先，對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。對(duì)于高溫穩(wěn)定性指標(biāo)動(dòng)穩(wěn)定度（DS）、低溫抗裂性指標(biāo)低溫彎拉應(yīng)變（ε）、水穩(wěn)定性指標(biāo)殘留穩(wěn)定度（MS?）和凍融劈裂強(qiáng)度比（TSR）、疲勞性能指標(biāo)疲勞壽命（Nf）、環(huán)保指標(biāo)鋼渣資源化利用率等正向指標(biāo)，采用公式x_{ij}^*=\frac{x_{ij}-x_{j\min}}{x_{j\max}-x_{j\min}}進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；對(duì)于成本指標(biāo)（原材料成本、生產(chǎn)加工成本、運(yùn)輸施工成本）、環(huán)保指標(biāo)環(huán)境污染程度等逆向指標(biāo)，采用公式x_{ij}^*=\frac{x_{j\max}-x_{ij}}{x_{j\max}-x_{j\min}}進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。假設(shè)經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，不同鋼渣摻量的鋼渣瀝青混合料的各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值如下表所示：鋼渣摻量高溫穩(wěn)定性（DS）標(biāo)準(zhǔn)化值低溫抗裂性（ε）標(biāo)準(zhǔn)化值水穩(wěn)定性（MS?）標(biāo)準(zhǔn)化值水穩(wěn)定性（TSR）標(biāo)準(zhǔn)化值疲勞性能（Nf）標(biāo)準(zhǔn)化值原材料成本標(biāo)準(zhǔn)化值生產(chǎn)加工成本標(biāo)準(zhǔn)化值運(yùn)輸施工成本標(biāo)準(zhǔn)化值鋼渣資源化利用率標(biāo)準(zhǔn)化值環(huán)境污染程度標(biāo)準(zhǔn)化值20%0.60.70.80.750.70.80.70.750.60.830%0.750.650.850.80.750.70.650.70.70.7540%0.850.60.90.850.80.60.60.650.80.7然后，根據(jù)加權(quán)綜合評(píng)價(jià)法的公式S_i=\sum_{j=1}^{n}w_jx_{ij}^*計(jì)算各鋼渣瀝青混合料方案的綜合評(píng)價(jià)得分S_i。對(duì)于鋼渣摻量為20%的方案，綜合評(píng)價(jià)得分S_{20\%}=0.52\times(0.45\times0.6+0.15\times0.7+0.2\times0.8+0.2\times0.75)+0.3\times(0.4\times0.8+0.35\times0.7+0.25\times0.75)+0.18\times(0.6\times0.6+0.4\times0.8)\begin{align*}S_{20\%}&=0.52\times(0.27+0.105+0.16+0.15)+0.3\times(0.32+0.245+0.1875)+0.18\times(0.36+0.32)\\&=0.52\times0.685+0.3\times0.7525+0.18\times0.68\\&=0.3562+0.22575+0.1224\\&=0.70435\end{align*}同理，計(jì)算鋼渣摻量為30%的方案綜合評(píng)價(jià)得分S_{30\%}：\begin{align*}S_{30\%}&=0.52\times(0.45\times0.75+0.15\times0.65+0.2\times0.85+0.2\times0.8)+0.3\times(0.4\times0.7+0.35\times0.65+0.25\times0.7)+0.18\times(0.6\times0.7+0.4\times0.75)\\&=0.52\times(0.3375+0.0975+0.17+0.16)+0.3\times(0.28+0.2275+0.175)+0.18\times(0.42+0.3)\\&=0.52\times0.765+0.3\times0.6825+0.18\times0.72\\&=0.3978+0.20475+0.1296\\&=0.73215\end{align*}計(jì)算鋼渣摻量為40%的方案綜合評(píng)價(jià)得分S_{40\%}：\begin{align*}S_{40\%}&=0.52\times(0.45\times0.85+0.15\times0.6+0.2\times0.9+0.2\times0.85)+0.3\times(0.4\times0.6+0.35\times0.6+0.25\times0.65)+0.18\times(0.6\times0.8+0.4\times0.7)\\&=0.52\times(0.3825+0.09+0.18+0.17)+0.3\times(0.24+0.21+0.1625)+0.18\times(0.48+0.28)\\&=0.52\times0.8225+0.3\times0.6125+0.18\times0.76\\&=0.4277+0.18375+0.1368\\&=0.74825\end{align*}通過(guò)比較各方案的綜合評(píng)價(jià)得分，S_{40\%}=0.74825\gtS_{30\%}=0.73215\gtS_{20\%}=0.70435，可以得出鋼渣摻量為40%的鋼渣瀝青混合料方案綜合性能最優(yōu)，最符合決策者的偏好。從結(jié)果分析來(lái)看，鋼渣摻量為40%的方案在高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和疲勞性能等方面表現(xiàn)較好，雖然在低溫抗裂性方面相對(duì)較弱，但由于決策者對(duì)高溫穩(wěn)定性的權(quán)重分配較高，使得該方案在綜合評(píng)價(jià)中得分最高。在成本方面，雖然隨著鋼渣摻量的增加，原材料成本有所降低，但生產(chǎn)加工成本和運(yùn)輸施工成本可能會(huì)因?yàn)殇撛奶匦远兴黾樱C合考慮決策者對(duì)成本各子準(zhǔn)則的權(quán)重分配，其成本因素對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的影響相對(duì)較小。在環(huán)保方面，鋼渣摻量為40%的方案鋼渣資源化利用率較高，環(huán)境污染程度相對(duì)較低，符合決策者對(duì)環(huán)保的要求。因此，綜合考慮性能、成本和環(huán)保等因素，鋼渣摻量為40%的鋼渣瀝青混合料方案是該新建主干道工程的最佳選擇，為項(xiàng)目決策提供了科學(xué)依據(jù)。5.3評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用效果對(duì)比將基于決策者偏好的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與鋼渣瀝青混合料在該新建主干道工程中的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行對(duì)比分析，以驗(yàn)證綜合評(píng)價(jià)模型的準(zhǔn)確性和有效性。在高溫穩(wěn)定性方面，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示鋼渣摻量為40%的方案在高溫穩(wěn)定性指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)異，其動(dòng)穩(wěn)定度較高，表明該方案抵抗高溫變形的能力較強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)過(guò)一個(gè)夏季的高溫考驗(yàn)，該路段使用鋼渣摻量為40%的鋼渣瀝青混合料路面，車(chē)轍深度明顯小于其他路段，路面平整度良好，未出現(xiàn)明顯的車(chē)轍病害，與綜合評(píng)價(jià)結(jié)果相符，證明了綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)高溫穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)準(zhǔn)確可靠。在低溫抗裂性方面，雖然綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示鋼渣摻量為40%的方案在低溫抗裂性方面相對(duì)較弱，但在實(shí)際應(yīng)用中，該地區(qū)冬季氣溫并非特別低，且在施工過(guò)程中采取了一些輔助措施，如添加纖維增強(qiáng)劑等，有效地改善了混合料的低溫抗裂性能。整個(gè)冬季，該路段路面未出現(xiàn)明顯的低溫開(kāi)裂現(xiàn)象，這表明綜合評(píng)價(jià)模型在考慮低溫抗裂性時(shí)，雖然準(zhǔn)確反映了不同方案之間的相對(duì)差異，但在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)其他措施的配合，可以彌補(bǔ)混合料在某些性能上的不足。在水穩(wěn)定性方面，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明鋼渣摻量為40%的方案在殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比等水穩(wěn)定性指標(biāo)上表現(xiàn)較好，說(shuō)明該方案具有較強(qiáng)的抵抗水損害的能力。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)過(guò)多次降雨和積水浸泡后，該路段路面未出現(xiàn)明顯的松散、剝落等水損害現(xiàn)象，表明綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)水穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)鋼渣瀝青混合料在實(shí)際使用中的水穩(wěn)定性能。在疲勞性能方面，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示鋼渣摻量為40%的方案疲勞壽命較長(zhǎng)，抗疲勞性能較好。在實(shí)際應(yīng)用中，該路段經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的交通荷載作用后，路面未出現(xiàn)