基于复杂系统理论的高速铁路运营安全研究

发布时间：2017-09-21 17:38

  本文关键词：基于复杂系统理论的高速铁路运营安全研究

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【摘要】：高速铁路与传统铁路相比拥有诸多技术、经济优势,我国高速铁路近年来获得了迅猛发展,在路网规模和高速列车配置规模上已居世界首位。另一方面,由于我国高速铁路的发展时间尚短,一些新技术、新设备需要长期的运行经验来磨合,高速铁路的安全事故仍然时有发生,这对高速铁路的发展产生了不小的负面影响,高速铁路运营安全形势依然严峻。因此有必要全面地研究复杂系统条件下高速铁路运营的特征及安全因素,加深对高速铁路系统安全演化规律的认识,通过对高速铁路进行系统安全评价,为高速铁路的主动安全管理提供有效、实时的决策支持。 论文首先基于复杂系统理论,介绍了高速铁路系统在规模、结构和非线性、不确定性等方面的复杂性来源,总结了高速铁路系统的开放性、网络性、涌现性等复杂性特征,从理论研究的角度论证了高速铁路是一个由复杂技术装备集成、在复杂开放环境中运行的网络化复杂系统,其运营安全管理也是一个复杂系统工程。其次,从高速铁路致因复杂性的来源和特征、高速铁路的运营特征及事故特征入手,进一步研究了高速铁路事故的复杂性。然后对复杂条件下高速铁路运营的安全因素进行了研究,分别从人、设备、环境和管理四方面对高速铁路安全因素进行了详细的分析,并通过建立高速铁路运营安全层次化模型,分析其复杂系统理论依据,研究了高速铁路安全行为演化规律,从而为高速铁路运营的主动安全保障提供理论支持。最后,结合高速铁路的复杂特征和因素分析,选取了可拓综合评价方法对复杂系统条件下的高速铁路安全状况进行了评价,以高速铁路脱轨事故的安全因素集为评价指标集,采用安全因素的实际运营数据,尝试实现对高速铁路动态、可变的安全评价,得到了各时段高速铁路安全状况的风险等级。据此,验证了可拓综合评价对复杂条件下高速铁路安全评价的适用性,以达到对高速铁路运营实现主动安全保障的目的。
【关键词】：高速铁路 运营安全 因素分析 可拓评价
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U298
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.1.1 选题背景与问题提出10-11
• 1.1.2 研究意义与目标11-12
• 1.2 国内外研究综述12-16
• 1.2.1 高速铁路运营安全管理的国内外研究现状12-15
• 1.2.2 高速铁路安全评价的国内外研究现状15-16
• 1.3 研究内容及技术路线16-19
• 第二章 高速铁路运营的主动安全保障机制19-24
• 2.1 高速铁路的运营特点19
• 2.2 高速铁路运营的主动安全保障机制19-21
• 2.2.1 高速铁路主动安全保障的内涵19-20
• 2.2.3 高速铁路主动安全保障的思路20-21
• 2.3 安全评价理论21-23
• 本章小结23-24
• 第三章 复杂系统条件下高速铁路运营安全的特征分析24-35
• 3.1 高速铁路安全的复杂性来源24-27
• 3.2 高速铁路的复杂特性27-29
• 3.2.1 高速铁路的开放性27
• 3.2.2 高速铁路要素耦合的网络性27-29
• 3.2.3 高速铁路的涌现性29
• 3.3 高速铁路事故的致因复杂性29-34
• 3.3.1 高速铁路致因复杂性的内涵29-30
• 3.3.2 高速铁路事故致因分析30-34
• 本章小结34-35
• 第四章 复杂系统条件下高速铁路运营安全的因素分析35-51
• 4.1 人员因素35-37
• 4.2 设备因素37-39
• 4.2.1 轨道系统38
• 4.2.2 车辆系统38-39
• 4.2.3 牵引供电系统39
• 4.2.4 通信系统及信号与控制系统39
• 4.3 环境因素39-42
• 4.3.1 内部环境40
• 4.3.2 自然环境40-42
• 4.3.3 社会环境42
• 4.4 管理因素42-44
• 4.5 高速铁路运营安全层次化模型44-50
• 本章小结50-51
• 第五章 复杂系统条件下高速铁路运营安全的可拓评价51-68
• 5.1 高速铁路安全引入可拓评价的适用性分析51
• 5.2 可拓学理论和可拓综合评价51-56
• 5.2.1 物元的概念51-53
• 5.2.2 可拓集合53
• 5.2.3 关联函数53-54
• 5.2.4 可拓综合评价54-56
• 5.3 权重确定56-60
• 5.3.1 主观权重57-58
• 5.3.2 可变权重58-59
• 5.3.3 组合权重59-60
• 5.4 实例计算60-67
• 5.4.1 可拓指标60-61
• 5.4.2 评价物元的构建61-63
• 5.4.3 指标权重的确定63-64
• 5.4.4 关联度计算64-66
• 5.4.5 评价结果及等级确定66-67
• 本章小结67-68
• 结论与展望68-69
• 论文完成的主要工作68
• 需要进一步研究的问题68-69
• 参考文献69-71
• 附录A 调查问卷71-73
• 附录B 高速铁路运营安全统计数据73-74
• 致谢74

【参考文献】

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本文编号：895948