基于复杂网络的地铁事故致因机理研究
发布时间：2021-04-08 10:55
近年来,我国地铁发展迅速,地铁线路的规划与开通不断取得新的成就,目前已经开通地铁的城市有36个。随着地铁运营线路与里程的不断增加,客流的培育,地铁运营事故数量也增长明显,安全问题愈发重要。地铁运营安全关乎到数千万人的出行需求,关乎整个城市交通的正常运转。在此背景下,有必要对地铁运营安全事故的致因进行深入研究,通过对以往的历史事故数据进行挖掘整理,找出事故发生背后的逻辑与规律,为地铁运营安全管理相关部门开展预防与预警工作提供依据。本文依据近年来国内外地铁运营事故数据,以复杂网络理论为基础,通过建立地铁运营事故致因模型与致因传播模型对事故致因机理进行分析研究。主要研究内容如下:（1）依据事故数据分析事故类型,简化提取事故致因链。从搜集到的730起地铁运营事故数据出发,按照事故特点划分成不同的事故类型,分别从单因素事故和连锁事故两方面对比分析了事故类型、等级以及发生概率。此外,通过对已有研究中的事故致因进行分析整理,提取出具有一般性的事故致因因素集,并从连锁事故中提取事故致因链,为后续分析打下基础。（2）在复杂网络理论基础上建立地铁运营事故致因模型。借助复杂网络理论可以有效的分析网络的结构特...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
因果关系形式图
图 4-2 地铁运营事故致因结构图.2 事故致因模型结构特性分析根据上文所建立的连锁事故致因结构模型，为了充分挖掘致因之间的结构，借助 Pajek 及 R 软件所生成的数据对网络结构特性进行分析：.2.1 节点度致因模型中节点度定义为与某个致因节点直接连接的致因节点的数量。节作为网络的基本特征之一，在一定程度上能够反映出网络中致因节点重要程因节点的出度为起始于该致因节点所连接的节点数，入度为终止于该致因节连接的节点数，致因节点的总度数为出度和入度值之和。平均度为所有致因度数的平均值。致因节点度值分布图如图 4-3 所示。从地铁事故致因节点度
西南交通大学硕士研究生学位论文 第43页4.3.1 无标度网络特性检验通常，我们将度分布函数满足幂律分布的网络被称为无标度网络，其反映了绝大多数节点的度数很低，少量节点的度数值较高。Price 曾指出幂律指数α的取值范围为 2~3。为了避免地铁事故致因模型度分布尾部噪音严重的问题，考虑采用采用累计度分布进行双对数模拟，累计度分布如图 4-6 所示。模拟结果显示y =1 5849 1 33，即p(k)~1 5849 1 33，幂指数α = 1 33 1为 2.33，满足幂律分布条件，即拥有无标度网络特性。表明地铁事故致因模型具有面对随机故障的鲁棒性和蓄意攻击的脆弱性，即有目标性的诱发节点度值较大的致因容易造成严重的后果，降低整个地铁网络的安全水平，应加强对高度数致因节点防护的能力，保障地铁运营的安全。
【参考文献】：
期刊论文
[1]对地铁通信系统常见故障问题的分析和若干建议[J]. 邹莉. 通讯世界. 2018(05)
[2]基于脆弱性的地铁网络事故蔓延模型构建研究[J]. 许葭,宋守信,翟怀远,陈明利. 中国安全生产科学技术. 2017(03)
[3]基于CML的多重边复杂公交线路网络相继故障研究[J]. 杜文举,俞建宁,安新磊,马昌喜. 交通运输研究. 2015(06)
[4]基于案例推理的地铁运营安全事故案例库构建[J]. 陆莹,李启明,高原. 东南大学学报(自然科学版). 2015(05)
[5]基于攻击策略的城市轨道交通网络脆弱性研究[J]. 袁若岑,王丽琼,温志伟. 城市轨道交通研究. 2015(08)
[6]基于解释结构模型的地铁脆弱性因素研究[J]. 窦元辰. 电子测试. 2015(15)
[7]基于P-SR的事故致因理论模型及其在轨道交通的应用[J]. 秦勇,马慧,贾利民. 中国铁路. 2014(12)
[8]城市地铁网络系统的物理脆弱性研究[J]. 邓勇亮,李启明,陆莹,宋亮亮. 中国安全科学学报. 2013(10)
[9]城市地铁网络拓扑结构脆弱性评价[J]. 王志如,李启明,梁作论. 中国安全科学学报. 2013(08)
[10]基于脆弱性的地铁运营安全事故致因分析[J]. 韩豫,成虎. 中国安全科学学报. 2013(08)
博士论文
[1]最大信息系数改进算法及其在铁路事故分析中的应用[D]. 邵福波.北京交通大学 2016
[2]基于乘客行为的地铁车站运行脆弱性分析与评估研究[D]. 万欣.东南大学 2016
[3]基于贝叶斯网络的复杂系统因果关系研究[D]. 张润梅.合肥工业大学 2015
[4]基于模糊理论的地铁火灾风险评估及控制研究[D]. 陈曼英.华侨大学 2013
[5]城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法研究[D]. 徐田坤.北京交通大学 2012
[6]复杂生态系统的无标度理论研究及其实证分析[D]. 关峻.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]城市轨道交通安全管理模式及应急管理研究[D]. 彭玲云.长安大学 2014
[2]基于双层网络模型的公交网络通行能力和级联故障研究[D]. 董有郁.浙江工业大学 2014
[3]基于统计回归技术的铁路货运脱轨事故风险建模[D]. 郭一唯.北京交通大学 2013
[4]网络化运营条件下城市轨道交通应急指挥管理评价方法研究[D]. 闻千.西南交通大学 2013
[5]基于系统理论的铁路系统多事故致因共性研究[D]. 肖宁.华中科技大学 2013
[6]基于复杂网络理论的电力系统连锁故障分析[D]. 何俊.东北电力大学 2013
[7]城市轨道交通运营安全综合评估预警平台设计研究[D]. 张晗.北京交通大学 2012
本文编号：3125416
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
因果关系形式图
图 4-2 地铁运营事故致因结构图.2 事故致因模型结构特性分析根据上文所建立的连锁事故致因结构模型，为了充分挖掘致因之间的结构，借助 Pajek 及 R 软件所生成的数据对网络结构特性进行分析：.2.1 节点度致因模型中节点度定义为与某个致因节点直接连接的致因节点的数量。节作为网络的基本特征之一，在一定程度上能够反映出网络中致因节点重要程因节点的出度为起始于该致因节点所连接的节点数，入度为终止于该致因节连接的节点数，致因节点的总度数为出度和入度值之和。平均度为所有致因度数的平均值。致因节点度值分布图如图 4-3 所示。从地铁事故致因节点度
西南交通大学硕士研究生学位论文 第43页4.3.1 无标度网络特性检验通常，我们将度分布函数满足幂律分布的网络被称为无标度网络，其反映了绝大多数节点的度数很低，少量节点的度数值较高。Price 曾指出幂律指数α的取值范围为 2~3。为了避免地铁事故致因模型度分布尾部噪音严重的问题，考虑采用采用累计度分布进行双对数模拟，累计度分布如图 4-6 所示。模拟结果显示y =1 5849 1 33，即p(k)~1 5849 1 33，幂指数α = 1 33 1为 2.33，满足幂律分布条件，即拥有无标度网络特性。表明地铁事故致因模型具有面对随机故障的鲁棒性和蓄意攻击的脆弱性，即有目标性的诱发节点度值较大的致因容易造成严重的后果，降低整个地铁网络的安全水平，应加强对高度数致因节点防护的能力，保障地铁运营的安全。
【参考文献】：
期刊论文
[1]对地铁通信系统常见故障问题的分析和若干建议[J]. 邹莉. 通讯世界. 2018(05)
[2]基于脆弱性的地铁网络事故蔓延模型构建研究[J]. 许葭,宋守信,翟怀远,陈明利. 中国安全生产科学技术. 2017(03)
[3]基于CML的多重边复杂公交线路网络相继故障研究[J]. 杜文举,俞建宁,安新磊,马昌喜. 交通运输研究. 2015(06)
[4]基于案例推理的地铁运营安全事故案例库构建[J]. 陆莹,李启明,高原. 东南大学学报(自然科学版). 2015(05)
[5]基于攻击策略的城市轨道交通网络脆弱性研究[J]. 袁若岑,王丽琼,温志伟. 城市轨道交通研究. 2015(08)
[6]基于解释结构模型的地铁脆弱性因素研究[J]. 窦元辰. 电子测试. 2015(15)
[7]基于P-SR的事故致因理论模型及其在轨道交通的应用[J]. 秦勇,马慧,贾利民. 中国铁路. 2014(12)
[8]城市地铁网络系统的物理脆弱性研究[J]. 邓勇亮,李启明,陆莹,宋亮亮. 中国安全科学学报. 2013(10)
[9]城市地铁网络拓扑结构脆弱性评价[J]. 王志如,李启明,梁作论. 中国安全科学学报. 2013(08)
[10]基于脆弱性的地铁运营安全事故致因分析[J]. 韩豫,成虎. 中国安全科学学报. 2013(08)
博士论文
[1]最大信息系数改进算法及其在铁路事故分析中的应用[D]. 邵福波.北京交通大学 2016
[2]基于乘客行为的地铁车站运行脆弱性分析与评估研究[D]. 万欣.东南大学 2016
[3]基于贝叶斯网络的复杂系统因果关系研究[D]. 张润梅.合肥工业大学 2015
[4]基于模糊理论的地铁火灾风险评估及控制研究[D]. 陈曼英.华侨大学 2013
[5]城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法研究[D]. 徐田坤.北京交通大学 2012
[6]复杂生态系统的无标度理论研究及其实证分析[D]. 关峻.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]城市轨道交通安全管理模式及应急管理研究[D]. 彭玲云.长安大学 2014
[2]基于双层网络模型的公交网络通行能力和级联故障研究[D]. 董有郁.浙江工业大学 2014
[3]基于统计回归技术的铁路货运脱轨事故风险建模[D]. 郭一唯.北京交通大学 2013
[4]网络化运营条件下城市轨道交通应急指挥管理评价方法研究[D]. 闻千.西南交通大学 2013
[5]基于系统理论的铁路系统多事故致因共性研究[D]. 肖宁.华中科技大学 2013
[6]基于复杂网络理论的电力系统连锁故障分析[D]. 何俊.东北电力大学 2013
[7]城市轨道交通运营安全综合评估预警平台设计研究[D]. 张晗.北京交通大学 2012
本文编号：3125416
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