本文關鍵詞：鐵路事故致因建模分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著經濟的不斷發(fā)展和技術的不斷進步,鐵路尤其是高速鐵路進入了快速發(fā)展時期。2014年,我國鐵路新線投產規(guī)模創(chuàng)歷史最高紀錄,鐵路營業(yè)里程突破11.2萬公里。高速鐵路營業(yè)里程超過1.6萬公里,相當于世界其他國家的總量之和。鐵路運輸的高速時代極大地推動了社會經濟發(fā)展,卻也不可避免地帶來了更多安全問題。在這種背景下,有必要從“預防為主”的角度出發(fā),在以往事故數據中尋找鐵路事故致因的一般規(guī)律,為鐵路安全監(jiān)管工作提供可靠依據。本文以復雜網絡相關理論為基礎,以實際鐵路事故數據為依據,建立鐵路事故致因模型,分析并研究了鐵路事故致因因素之間相互影響的關系,具體研究成果如下：(1)根據鐵路事故數據建立鐵路事故致因模型。以FRA2009-2013年的鐵路事故數據為數據源,建立了鐵路事故致因網絡。隨后以社團劃分FN算法對鐵路事故致因網絡進行劃分,得到7個有效社團。通過對劃分前后各社團基本拓撲性質的對比,總體上證明了社團劃分對進一步挖掘鐵路事故致因因素之間的聯系是有效的,為成因鏈的尋找奠定了基礎。(2)建立了基于相繼故障的鐵路事故致因模型。在鐵路事故致因模型的基礎上,為了進一步挖掘和簡化事故致因因素之間的關系,找出可能成因鏈,本文對鐵路事故致因網中的因素進行相關性分析,構建鐵路事故致因關聯網絡,并以復雜網絡中的相繼故障容量負載模型為基礎,分析了網絡中危險度的傳播過程,得到到各個社團中的成因鏈。對各有效社團成因鏈構成因素進行統計分析后,找出重要度相對較高的節(jié)點,其出現頻率的走勢與基于事故數量的曲線走勢大體相同。(3)分析了動態(tài)權重下鐵路致因關聯網絡的涌現性。在成因鏈分析的基礎上,本文建立了動態(tài)權重模型,研究了在度優(yōu)先的偏好策略下權重變動所引發(fā)的網絡涌現特性。所得結果以成因鏈長度、網絡效率以及最短路分布的變化表示。仿真結果證實,加強對度值大的節(jié)點的防控能夠有效切斷事故成因鏈的傳播,提高整個網絡的安全程度。
【關鍵詞】：鐵路事故 復雜網絡 社團劃分 相繼故障 涌現
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U298;O157.5
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-23
• 1.1 研究背景與意義12-13
• 1.2 國內外研究現狀13-20
• 1.2.1 鐵路事故分析研究現狀13-15
• 1.2.2 復雜網絡研究現狀15-20
• 1.3 研究目的與內容20-21
• 1.3.1 研究目的20
• 1.3.2 研究內容20-21
• 1.4 技術路線21-23
• 2 復雜網絡社團劃分與相繼故障相關理論23-31
• 2.1 復雜網絡基本拓撲性質23-26
• 2.1.1 度與度分布23
• 2.1.2 網絡直徑與平均路徑長度23-24
• 2.1.3 網絡聚類系數24-25
• 2.1.4 節(jié)點緊密度25
• 2.1.5 介數25-26
• 2.2 社團劃分FN算法26-28
• 2.2.1 模塊度定義26-27
• 2.2.2 算法具體步驟27-28
• 2.3 相繼故障相關理論28-29
• 2.3.1 初始負載28-29
• 2.3.2 節(jié)點容量29
• 2.3.3 網絡效率29
• 2.4 本章小結29-31
• 3 基于社團劃分的鐵路事故致因模型分析31-55
• 3.1 鐵路事故致因網絡構建31-33
• 3.1.1 基本假設31-32
• 3.1.2 模型構建32-33
• 3.2 FRA事故數據概述33-37
• 3.2.1 軌道、路床與結構因素34
• 3.2.2 信號與通訊因素34-35
• 3.2.3 機電故障因素35-36
• 3.2.4 列車運行人因因素36-37
• 3.2.5 其他混雜因素37
• 3.3 鐵路事故致因網絡社團結構分析37-54
• 3.3.1 鐵路事故致因網絡社團劃分結果分析38-46
• 3.3.2 度及度分布分析46-49
• 3.3.3 網絡直徑及平均路徑長度分析49-51
• 3.3.4 聚類系數分析51-53
• 3.3.5 節(jié)點緊密度分析53-54
• 3.4 本章小結54-55
• 4 鐵路事故致因網絡相繼故障關聯分析55-75
• 4.1 鐵路事故致因關聯網絡構建55-58
• 4.1.1 鐵路事故致因因素相關性分析55-56
• 4.1.2 邊權與節(jié)點狀態(tài)定義56-58
• 4.2 基于相繼故障的鐵路事故致因模型58-63
• 4.2.1 初始危險度59
• 4.2.2 安全閾值59-60
• 4.2.3 危險度分配動力學過程60
• 4.2.4 成因鏈形成過程60-63
• 4.2.5 網絡效率評價63
• 4.3 事故致因關聯網絡相繼故障分析63-74
• 4.3.1 有效社團成因鏈形成過程63-69
• 4.3.2 有效社團成因鏈分析69-74
• 4.4 本章小結74-75
• 5 動態(tài)權重下鐵路事故致因網路涌現性分析75-84
• 5.1 復雜網絡的涌現75-76
• 5.2 動態(tài)權重模型76-77
• 5.2.1 權重變動策略76-77
• 5.2.2 變動步驟77
• 5.3 仿真結果分析77-83
• 5.3.1 成因鏈與網絡效率分析77-80
• 5.3.2 最短路分布分析80-83
• 5.4 本章小結83-84
• 6 總結與展望84-86
• 6.1 研究總結84-85
• 6.2 研究展望85-86
• 參考文獻86-90
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果90-92
• 學位論文數據集92

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本文編號：340262