艰险山区高速铁路应急管理关键问题研究

发布时间：2020-08-21 01:51

【摘要】：近年来艰险山区迎来了大规模的高速铁路建设,运营的高速铁路越来越多。《中长期铁路网规划》中明确指出要贯彻总体国家安全观,提升铁路应急保障水平。因此,应急管理是艰险山区高速铁路安全运营的一项重要工作。艰险山区高速铁路的应急管理具有以下几个特点:(1)艰险山区高速铁路行经区域地势起伏较大,地形地貌特征复杂,地质灾害种类多、发生频率高、危害性大,突发事件的产生是多因素相互作用导致的,突发事件发生、演化机理复杂。(2)线路经行地区经济欠发达,基础设施和应急设备、资源、设施不完善,应急能力较弱、辐射范围小。(3)艰险山区高速铁路站间距较长,桥隧比大,应急救援难以开展,灾害发生后需要多部门协同完成应急救援工作。(4)艰险山区高速铁路易发生次生灾害,如果应急响应不及时就会造成人员、财产进一步的损失,应急时效性强。目前,我国艰险山区高速铁路应急管理还处于起步阶段。突发事件产生和演化机理缺乏系统性的分析,很少有学者从应急管理分区的角度研究应急资源配置等问题,应急协同判断方法、机制和决策模型有待确定,应急能力的评价体系结构有待完善、评价方法有待创新。围绕着艰险山区高速铁路应急管理中存在的问题和特点,本文的主要工作和研究结论如下:(1)研究了艰险山区高速铁路应急管理的体系结构和运作模式。首先探讨了艰险山区高速铁路与普速铁路在应急管理上的区别与联系;其次,归纳总结了应急管理的体制、机制、法律法规,应急预案和应急资源保障体系;提出艰险山区高速铁路应急管理的阶段划分模型并探讨了每个阶段的应急管理工作,进而研究了应急管理体系结构。(2)研究建立了艰险山区高速铁路应急管理分区模型和应急资源配置模型。首先,研究了应急管理分区的影响因素,提出了应急管理分区等级:容易区、一般区、困难区和极困难区;其次,基于云物元理论建立了应急管理分区模型,以贵广高速铁路为实例,在确定应急管理分区的各个参数的基础上,根据应急管理分区计算模型对贵广高速铁路进行应急管理分区,验证了计算方法的可行性。最后,基于应急管理分区研究建立应急资源配置模型并通过实例验证了模型的可行性。(3)研究了艰险山区高速铁路风险因素耦合路径模型和耦合风险值计算模型。首先,基于系统动力学模型(SD模型)建立了艰险山区高速铁路风险因素耦合路径模型。其次,统计了艰险山区高速铁路相关的突发事件数据,根据统计数据将艰险山区高速铁路风险在时间维度上分为“风险较大时段”和“风险较小时段”。最后,基于N-K模型提出了艰险山区高速铁路风险耦合计算模型,以统计数据为例计算了艰险山区高速铁路四种突发事件下的耦合风险的大小。通过计算识别了四种突发事件产生的原因,发现了突发事件产生机理。(4)研究了艰险山区高速铁路演化联系、演化结构和脆性度模型。首先,探讨了突发事件的演化单元和模式,基于集对分析理论和熵理论建立了演化联系熵的计算模型,以艰险山区高速铁路突发事件统计数据为计算依据对演化联系熵模型进行了验证。其次,基于解释结构模型(ISM)研究了演化层次结构模型并对四种突发事件下演化结构进行了划分。最后基于突变理论建立了脆性度计算模型,以统计数据为依据计算了四种突发事件情况下各个子系统的脆性度大小。通过脆性度的计算识别了四种突发事件的演化因素,发现了突发事件的演化规律。(5)研究建立了艰险山区高速铁路应急能力评价模型。探讨了应急能力的特点、构成因素和应急能力的评价流程。将应急能力分为非事故状态下的日常应急能力和事故状态下的应急能力,并建立了应急能力评价的四层体系结构。基于多粒度语言理论构建了应急能力评价模型,并选取贵广高铁为实例对应急能力评价模型进行了验证。计算结果表明,贵广高速铁路的应急能力处于“一般”等级。(6)研究了艰险山区高速铁路应急协同度模型和应急协同决策模型。首先研究了应急协同的机制、判定方法,提出了应急协同度评价指标体系,基于三角直觉模糊数和协同学理论建立了应急协同度的计算模型。其次,研究了应急协同决策主体和协同决策步骤,基于前景理论和协同学理论构建了应急协同决策计算模型,并以贵广高速铁路为例计算了参与应急协同的各部门协同度值和各个应急协同决策组合方案的综合前景值,选出了最佳应急协同决策组合方案,从而验证了应急协同中的相关模型。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U298
【图文】：

至上海高速铁路、北京至九龙高速铁路、哈尔滨至深铁路、北京至昆明个高速铁路、包头至海口高速铁路速铁路包括绥芬河至满洲里高速铁路、北京至兰州高银川至台北高速铁路、连云港至乌鲁木齐高速铁路、上高速铁路、广州至昆明高速铁路、厦门至重庆高速铁越艰险山区的高速铁路站到半数以上。由此可以看出最大，开、竣工项目最多的时期。艰险山区已建成了、渝万高铁、沪昆高铁、南昆高铁和南广高铁等多条高专、郑渝高铁、西武高铁等多条铁路正在建设中。根据6 年底全国高铁营业里程达到 2.2 万公里以上，动车总发送量的 51%。预计到 十三五 末，全国高速铁路

图 1-2 2011 年以来铁路交通事故死亡人数变化趋势图铁路事故也时有发生，造成了较大的财产经济损失和人员伤亡 月 25 日，日本 JR 福知山线发生出轨事故, 由于驾驶操作失误出轨，列车与一座住宅大厦相撞，造成 2 节车厢全毁，107 人0 月 23 日，在意大利巴里附近的一座铁路桥被洪水冲垮，“欧现险情，采取紧急刹车措施，造成列车悬挂在桥上，没有造成人2 月 23 日，维珍公司的一列高速列车由于恶劣天气原因撞上了致 9 节车厢全部出轨，造成 1 人死亡、80 人受伤。 月 8 日，在日本山阳新干线小仓-博多区间运行的 N700 系高速车底机器盖子缺失 2 根螺丝而脱落并撞击了车厢侧面后飞上车，造成一名旅客受伤。

2005 年 4 月 25 日，日本 JR 福知山线发生出轨事故, 由于驾驶操作失误导致弯道上超速并出轨，列车与一座住宅大厦相撞，造成 2 节车厢全毁，107 人死亡人受伤。2005 年 10 月 23 日，在意大利巴里附近的一座铁路桥被洪水冲垮，“欧洲之星车司机及时发现险情，采取紧急刹车措施，造成列车悬挂在桥上，没有造成人员伤2007 年 2 月 23 日，维珍公司的一列高速列车由于恶劣天气原因撞上了侵入限界的异物导致 9 节车厢全部出轨，造成 1 人死亡、80 人受伤。2015 年 8 月 8 日，在日本山阳新干线小仓-博多区间运行的 N700 系高速列车行途中，由于车底机器盖子缺失 2 根螺丝而脱落并撞击了车厢侧面后飞上车顶引触网短路停电，造成一名旅客受伤。2016 年 4 月 14 日，日本九州熊本县发生地震导致一列 800 系新干线列车脱于列车在返回基地途中没有乘客，没有造成人员伤亡。

本文编号：2798745