基于多维粗糙集的高速列车舒适度评价方法研究

２ 多维联 系数数学原理
２ ． １ 多维 联 系数
设评价对象具有 个评价指标 ， 且 间满足 偏好独立性条件， 则把 个指标看成 个维度 ， 建 立效用函数 为
＝ ｃ ｌ ｉ Ｉ ＋Ｃ ２ ｉ ２ ＋ … ＋ ｉ ＋ … ＋ （ １ ）
其中 ： 为第 个指标 ｉ ， 。 的维数 为相应指标 的考 察值 ； 称为 维联系数， 即多维系数． ２ ． ２ 评 价模型
课 题基金（ Ｒቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＣ Ｓ ２ ０ １ Ｉ Ｋ０ ０ ６ ）
作者 简介 ： 王海涌（ １ ９ ７ ４ 一 ） ， 男， ”肃会宁人 ． 副教授 ， 主要研究方 向为智 能信息处理． Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｗ ａ ｎ ｇ ｈ ｙ ｏ ｎ ｇ ＠ｍ ａ ｌ １ ． １ ｚ ｊ ｔ ｕ ． ｃ ａ
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ４ ３ ７ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ １ ０
基 于 多维 粗 糙 集 的高 速 列 车舒 适 度评 价 方 法研 究
王海 涌ｈ 。 ， 王 晓明 ， 党建武 ， 李翠然 。
第 ３期
王海涌等 ： 基 于多维粗糙集的高速列车舒适度评价 方法研究
４ ｌ
） （ ∈Ｃ ｏ ， １ ］ ， ∑ 一１ ） ．
ｆ ＝１
一
＝ 三 ＝ 兰 ＝ Ｔａ ｂ ． １ Ｃｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ｏ ｆｍｕ ｌ ｔ ｉ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｅ ｃ ｏ ｍｆ ｏ ｒ ｔ ｆ ｏ ｒ ｈ ｉ ｇ ｈ－ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ
理舒适度 、 生理舒适度和心理舒适度 的高速 列车多元舒适 性综合 评价 指标体 系， 并利 用模 糊粗糙 集理论 和 多维 系
数理论 建立 了相应的 高速铁路舒适性评价模型． 通过 实例验证 ， 表 明其评价过程更具科 学性 、 直观性和方便性．
关键词 ： 粗糙 集； 多维 系数 ； 高速 列车； 舒适性评价
第３ ２ 卷
第３ 期
兰
州
交
通
大
学
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ２ Ｎ０ ． ３
２ ０ １ ３ 年 ６ 月
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｌ ａ ｍｈ ｏ ｕ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｊ ｕ ｎ ｅ ２ ０ １ ３
文章编号 ： １ ０ ０ １ － ４ ３ ７ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ０ ４ ０ － ０ ４
１ 高速 列车多元舒适度
１ ． １ 影响 因素 分析
１ ） 建立评价指标集 ， 并确定其 权重． 设评价事
物的方案集 Ａ ＝ （ Ａ ， Ａ ， …， Ａ 。 ） ， 评价指标集 一
（ Ｊ １ ， Ｊ ２ ， …， Ｊ ） ， 且 其权 重 向量 Ｗ 一 （ ｗ】 ， Ｗ２ ， …，
速列车运行环境更加复杂 ， 其乘坐舒适性涉及铁路 线路 、 运行环境 、 列车状态及运营管理等各个方面 ， 不仅受显性 因素的影响， 更受到隐性因素的影响． 本 文结合模糊粗糙集理论 和多维系数理论 ， 在科学分 析影响高速列车舒适性诸 多因素的前提下 ， 建立 了 基 于多元舒适度的高速列车舒适性评价指标体系及 其综合评价模型．
线路 、 高速列车、 旅客及其乘用环境间相互 的影响和
依附（ “ 关系” ） 作用． 这种关系主要表现为： 列车运行 时 由于速度的变化而产生不 同的振动程度传递到乘
客后 ， 形成的基于人体动力学的物理舒适度 ； 高速列 车车内噪声 、 气压 、 空气质量等变化而形成的基于人 体生理学的生理舒适度； 通过乘客听觉、 视觉及嗅觉 等对所处环境 的主观判断而形成的基于人体心理学
（ １ ．兰州交通大学 电子 与信息工程学院 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ￣ ２ ．兰州理工大学 。 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０ ；
３ ．北京交通 大学 轨道交通控制与安全 国家重点实验室 ， 北京
１ ０ ０ ０ ４ ４ ）
摘
要： 针对 高速铁路列车运行环境 的复 杂性 ， 在 系统分析影响 高速 列车舒 适性 多种 因素的基础 上 ， 建立 了基 于物
中图分 类号 ： Ｕ２ ３ ８ 文献标志码 ： Ａ
随着我国高速铁路 的快速发 展， 在推进高速列
车运行技术国产化进程 中， 不仅要加强和完善高速 列车制造技术 、 设备和工艺标准及运营管理方 面的 研究 ， 更重要的是加强高速列车乘坐舒适度 的研究． 通过对旅客乘坐舒适性 问题的量 化和系统分析 ， 探 索并完善舒适度问题分析及其设计理论 ， 运用 多元 分析方法构建高速列车舒适度问题分析 、 评价 和预 测的数学模型， 为我 国高速列车设计与制造提供更 为全面的科学方法与参考依据［ １ ］ ．
的心理舒适度． 基于以上分析， 建立了包含物理舒适度 、 生理舒
当前对高 速列车舒适性 的研究 主要侧重 于噪
声、 车体 振 动 等显 性 因素 的研 究． 许 多 学者 结 合
适度和心理舒适度的高速列车多元舒适度综合评价
指标体系如表 ｌ 所示．
ＵＩ Ｃ Ｓ ｐ ｅ ｒ ｌ ｉ ｎ ｇ 准则和 Ｉ Ｓ Ｏ ２ ６ ３ １ 国际标准 ， 借鉴世界 各 国列车舒适性评价标准 ， 已建立了摆式列车振动 舒适性研究及相应 的振动舒适度评估标准［ ２ ］ ． 但高
对高速列车乘坐舒适性的研究可以归结为铁路
收 稿 日期 ： ２ ｏ １ ２ － １ ２ － １ ８
基金 项目： 甘肃省 自然科学基 金（ １ ２ １ ２ Ｒ ］ Ｚ Ａ ０ ５ ５ ） ； 国家 自然基金 （ ６ １ ２ ６ １ ０ １ ４ ） ； 轨道交通控制与安全国家重点实验室（ 北京交通大学 ） 开放