基于模糊故障树和模糊逻辑系统的船桥碰撞安全性研究

发布时间：2017-03-27 23:13

  本文关键词：基于模糊故障树和模糊逻辑系统的船桥碰撞安全性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着中国经济的高速增长,交通运输行业也得以迅速发展,越来越多大跨度桥梁建成投入使用。这些大跨度桥梁有利于促进立体交通和区域经济的发展,然而随着船舶大型化的趋势,日益增多的桥梁数量却对船舶运输业形成了一定的阻碍作用——部分船舶与大跨度桥梁的碰撞事故时有发生,同时很多潜在船桥碰撞危险仍然存在着。关于有效避免船桥碰撞事故发生的研究已成为预防和控制水上交通事故的重要内容之一。本文运用故障树分析法、层次分析法及专家评估方法对船桥碰撞系统进行危险识别和评估。首次通过采用模糊集理论解决了船桥碰撞故障树系统中基本事件发生概率不能通过统计试验得到难题。建立船桥碰撞系统故障树,对船桥碰撞系统故障树进行定性分析和定量分析。以系统故障树中三个主要影响事件进行的分析为例,对基于模糊故障树分析的安全性评估方法做出论述。其次,基于模糊逻辑系统对船桥碰撞问题进行风险评估。在船桥碰撞风险因素识别和梳理的基础上,建立了船桥碰撞风险体系,并通过模糊推理机构建了船桥碰撞风险评估模型。对各输入变量分值,隶属度函数和模糊规则库的风险评估模型确定后,即可评估船桥碰撞系统的风险。最后以对上海到武汉航线中的两座桥梁的船桥碰撞风险评估为例,论述了该风险评估模型的使用方法。本文对船桥碰撞问题进行的安全性研究能够有效地对单次船舶航行过桥危险等级进行预测,能够更加准确且为船舶操纵人员对船舶航行过桥进行安全评估,具有一定的实际使用价值和指导意义。
【关键词】：船桥碰撞 模糊故障树 安全评估 模糊逻辑系统 风险等级预测
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U447;U698
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 绪论13-24
• 1.1 研究背景及意义13-18
• 1.2 船桥碰撞问题研究进展18-22
• 1.3 本文研究的主要内容22-24
• 第二章 基本理论24-37
• 2.1 模糊集合的基本理论24-27
• 2.1.1 模糊集24-25
• 2.1.2 模糊数25-26
• 2.1.3 模糊语言变量26-27
• 2.2 模糊故障树的分析方法27-33
• 2.2.1 故障树分析法27-28
• 2.2.2 故障树分析的过程28
• 2.2.3 故障树定性分析28-29
• 2.2.4 故障树定量分析29-30
• 2.2.5 基本事件发生概率的确定30-33
• 2.3 层次分析法33-36
• 2.3.1 层次分析法的基本思想33-34
• 2.3.2 层次分析的一般方法34-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 船桥碰撞的危险识别与安全评估37-57
• 3.1 船舶在桥区水域航行系统概述37-44
• 3.1.1 船桥碰撞风险因素37-40
• 3.1.2 船桥碰撞系统故障树的构建40-42
• 3.1.3 关于主要影响事件的分析42-44
• 3.2 基于模糊故障树分析的船桥碰撞安全评估44-55
• 3.2.1 环境与大桥管理因素的故障树分析及安全评估44-48
• 3.2.2 船舶机械因素的故障树分析及安全评估48-52
• 3.2.3 人为操作因素故障树的分析及安全评估52-55
• 3.3 船桥碰撞主要影响因素发生的模糊概率55-56
• 3.4 本章小结56-57
• 第四章 基于模糊逻辑系统的船桥碰撞风险等级预测57-78
• 4.1 模糊逻辑系统57-59
• 4.1.1 模糊规则库57-58
• 4.1.2 模糊推理机58
• 4.1.3 模糊化58-59
• 4.1.4 去模糊化59
• 4.2 船桥碰撞风险评估模型59-64
• 4.2.1 逻辑模型59-60
• 4.2.2 船舶动态状况60-61
• 4.2.3 桥梁安全管理61-62
• 4.2.4 航道环境62-64
• 4.2.5 人为因素64
• 4.3 船桥碰撞风险评估的模糊推理机64-67
• 4.3.1 隶属度函数64-66
• 4.3.2 IF-THEN规则66-67
• 4.4 船桥碰撞风险评估模型输出67-74
• 4.4.1 输出结果67-72
• 4.4.2 风险评估72-74
• 4.5 案例分析74-76
• 4.6 本章小结76-78
• 第五章 总结与展望78-80
• 5.1 主要工作与创新点78
• 5.2 后续研究工作78-80
• 参考文献80-83
• 附录183-84
• 附录284-85
• 附录385-86
• 附录486-93
• 附录593-95
• 致谢95

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