鐵路站內脫軌事故分析與預警關鍵技術研究
發(fā)布時間:2022-01-13 10:20
鐵路站內車輛脫軌事故(簡稱脫軌事故)是一類多發(fā)性典型鐵路交通事故,會造成設備損壞,行車、作業(yè)中斷等后果,嚴重干擾鐵路運輸生產,危害鐵路交通安全,F(xiàn)階段,我國對于此類事故的安全預警尚不完善,脫軌事故時有發(fā)生。本文針對鐵路站內脫軌事故進行相關的安全預警研究,主要包括事故致因分析、致因因素安全評價方法、安全預警模型及實例驗證3部分內容。(1)事故致因分析本文以我國180起站內脫軌事故數(shù)據(jù)為基礎,進行脫軌事故致因分析。1)利用SPSS軟件,以聚類分析方法對脫軌事故按嚴重程度分類。2)根據(jù)人-機-環(huán)境系統(tǒng)理論構建鐵路站內脫軌事故致因因素指標體系。3)利用FREEFTA軟件,以事故樹分析法對脫軌事故致因因素進行定性、定量分析。4)基于事故數(shù)據(jù),利用RSES軟件,以粗糙集、遺傳算法相關理論知識計算各致因因素指標對事故嚴重程度大小影響的客觀風險權重,并進行風險耦合分析。(2)致因因素安全評價方法針對脫軌事故致因因素,研究其安全評價方法。1)車輛-軌道設備方面,利用SIMPACK軟件,建立基于多體動力學仿真分析的車輛-軌道系統(tǒng)安全評價方法與標準,探究軌道不平順、車輛運行速度對脫軌系數(shù)的影響。2)鐵路人員...
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究綜述
1.2.1 鐵路交通事故致因
1.2.2 鐵路安全預警
1.2.3 國內外研究分析
1.3 主要研究內容
1.4 技術路線
1.5 創(chuàng)新點
2 鐵路站內脫軌機理與事故致因統(tǒng)計分析
2.1 脫軌機理與原因
2.1.1 脫軌力學機理
2.1.2 脫軌原因
2.2 鐵路站內脫軌事故致因統(tǒng)計分析
2.2.1 事故嚴重程度統(tǒng)計分析
2.2.2 事故原因統(tǒng)計分析
2.3 本章小結
3 脫軌事故致因分析與致因因素指標風險權重計算
3.1 基于聚類分析的鐵路站內脫軌事故嚴重程度分析
3.1.1 事故嚴重程度分類依據(jù)
3.1.2 聚類分析過程與結果
3.1.3 事故嚴重程度劃分
3.2 事故致因因素指標體系
3.2.1 事故致因因素指標體系構建
3.2.2 事故致因因素指標內容說明
3.3 基于事故樹的事故致因定性、定量分析
3.3.1 脫軌事故樹定性分析
3.3.2 脫軌事故樹定量分析
3.4 基于粗糙集、遺傳算法的致因因素指標風險權重計算與風險耦合分析
3.4.1 粗糙集、遺傳算法簡介
3.4.2 粗糙集決策表的建立
3.4.3 致因因素指標風險權重確定
3.4.4 風險耦合分析
3.5 本章小結
4 脫軌事故相關車輛-軌道設備因素安全評價方法
4.1 車輛模型的建立
4.1.1 輪軌模型
4.1.2 貨車模型
4.1.3 貨車模型驗證
4.2 線路模型的建立
4.3 軌道不平順對脫軌系數(shù)的影響
4.4 車輛運行速度對脫軌系數(shù)的影響
4.5 多體動力學仿真分析安全評價標準
4.6 本章小結
5 脫軌事故相關鐵路人員與管理因素安全評價方法
5.1 基于用戶畫像和可靠度貝葉斯網絡的鐵路人員安全評價方法
5.1.1 鐵路人員安全狀態(tài)用戶畫像
5.1.2 鐵路人員可靠度貝葉斯網絡構建
5.1.3 鐵路人員可靠度貝葉斯網絡推理與安全評價標準
5.2 基于離散Hopfield神經網絡的鐵路管理部門安全評價方法
5.2.1 離散Hopfield神經網絡簡介
5.2.2 鐵路管理部門安全評價指標體系
5.2.3 鐵路管理部門Hopfield神經網絡安全評價過程與標準
5.3 本章小結
6 脫軌事故安全預警模型和實例驗證
6.1 鐵路站內脫軌事故安全預警模型
6.1.1 基于模糊數(shù)學的綜合安全預警模型
6.1.2 基于木桶原理的專項安全預警模型
6.2 脫軌事故安全評價方法與安全預警模型實例驗證
6.2.1 事故發(fā)生概況
6.2.2 事故發(fā)生前各致因因素安全狀態(tài)分析
6.2.3 事故發(fā)生前各致因因素安全狀態(tài)評價
6.2.4 安全預警結果與事故結果對比驗證
6.3 本章小結
7 結論與展望
7.1 主要研究工作與結論
7.2 研究展望
參考文獻
附錄A 各事故嚴重程度劃分
附錄B 事故致因因素、嚴重程度粗糙集決策表
附錄C 鐵路調度員可靠度貝葉斯網絡子節(jié)點條件概率
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軌道方面防止爬軌脫軌的對策[J]. 古川敦,王光明. 國外鐵道車輛. 2018(01)
[2]基于貝葉斯網絡的高速鐵路行車調度指揮人因可靠性研究[J]. 劉珊珊,薛鋒. 交通運輸工程與信息學報. 2017(03)
[3]基于粗糙集與遺傳算法的航空器空中相撞事故因素分析[J]. 涂從良,吳明功,溫祥西,趙年偉. 安全與環(huán)境學報. 2017(04)
[4]中國省域經濟、資源與環(huán)境協(xié)調分析——兼論三系統(tǒng)耦合公式及其擴展形式[J]. 姜磊,柏玲,吳玉鳴. 自然資源學報. 2017(05)
[5]鐵道車輛車鉤緩沖系統(tǒng)常見故障與檢修[J]. 方松. 機械. 2017(01)
[6]貝葉斯網絡在用戶畫像構建中的研究[J]. 張小可,沈文明,杜翠鳳. 移動通信. 2016(22)
[7]JR東日本鐵路公司風雨災害監(jiān)測經驗和啟示[J]. 包云,王瑞. 中國鐵路. 2016(11)
[8]移動用戶畫像構建研究[J]. 黃文彬,徐山川,吳家輝,王軍. 現(xiàn)代情報. 2016(10)
[9]貝葉斯網絡在用戶興趣模型構建中的研究[J]. 王慶福. 無線互聯(lián)科技. 2016(12)
[10]事故樹分析法中基本事件發(fā)生概率的確定[J]. 張愛然. 能源技術與管理. 2016(02)
博士論文
[1]最大信息系數(shù)改進算法及其在鐵路事故分析中的應用[D]. 邵福波.北京交通大學 2016
[2]基于貝葉斯網絡和多源信息構建可靠性分析模型方法研究[D]. 馬德仲.哈爾濱理工大學 2015
[3]高速列車橫向運動穩(wěn)定性和動態(tài)脫軌理論分析及評價方法研究[D]. 孫麗霞.中國鐵道科學研究院 2014
[4]非正常條件下高鐵列車調度指揮人因可靠性研究[D]. 吳海濤.西南交通大學 2014
[5]復雜環(huán)境狀態(tài)下高速列車脫軌機理研究[D]. 肖新標.西南交通大學 2013
[6]高鐵綜合客運樞紐客流安全預警關鍵技術研究[D]. 謝征宇.北京交通大學 2012
[7]鐵路行車安全預警理論與方法研究[D]. 曹松.中國鐵道科學研究院 2011
[8]空中交通管制安全風險耦合機理研究[D]. 劉堂卿.武漢理工大學 2011
[9]列車脫軌機理及運行安全性研究[D]. 關慶華.西南交通大學 2011
[10]鐵路安全檢查監(jiān)測保障體系及其應用研究[D]. 孫漢武.西南交通大學 2010
碩士論文
[1]蘭新高鐵隧道運營安全風險評價及預警方法研究[D]. 王田.北京交通大學 2017
[2]高速鐵路信號系統(tǒng)風險預警研究[D]. 劉德超.北京交通大學 2017
[3]鐵路安全風險管理信息系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 鄒亞龍.中國鐵道科學研究院 2017
[4]鐵路機務系統(tǒng)行車事故中機車乘務員的人因研究[D]. 劉洋.中國鐵道科學研究院 2017
[5]鐵路安全風險預警信息系統(tǒng)及關鍵技術研究[D]. 佘振國.中國鐵道科學研究院 2017
[6]列車調度員工作可靠性建模與分析研究[D]. 周政.蘭州交通大學 2017
[7]基于HFACS-RAs的鐵路事故致因建模及混合學習方法研究[D]. 詹青見.北京交通大學 2017
[8]高速鐵路行車調度風險預警系統(tǒng)設計[D]. 任璐.西南交通大學 2016
[9]鐵路事故致因建模分析研究[D]. 辛匯文.北京交通大學 2016
[10]基于關聯(lián)特性分析的鐵路事故數(shù)據(jù)挖掘及預測、預警方法研究[D]. 王克楠.北京交通大學 2016
本文編號:3586231
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究綜述
1.2.1 鐵路交通事故致因
1.2.2 鐵路安全預警
1.2.3 國內外研究分析
1.3 主要研究內容
1.4 技術路線
1.5 創(chuàng)新點
2 鐵路站內脫軌機理與事故致因統(tǒng)計分析
2.1 脫軌機理與原因
2.1.1 脫軌力學機理
2.1.2 脫軌原因
2.2 鐵路站內脫軌事故致因統(tǒng)計分析
2.2.1 事故嚴重程度統(tǒng)計分析
2.2.2 事故原因統(tǒng)計分析
2.3 本章小結
3 脫軌事故致因分析與致因因素指標風險權重計算
3.1 基于聚類分析的鐵路站內脫軌事故嚴重程度分析
3.1.1 事故嚴重程度分類依據(jù)
3.1.2 聚類分析過程與結果
3.1.3 事故嚴重程度劃分
3.2 事故致因因素指標體系
3.2.1 事故致因因素指標體系構建
3.2.2 事故致因因素指標內容說明
3.3 基于事故樹的事故致因定性、定量分析
3.3.1 脫軌事故樹定性分析
3.3.2 脫軌事故樹定量分析
3.4 基于粗糙集、遺傳算法的致因因素指標風險權重計算與風險耦合分析
3.4.1 粗糙集、遺傳算法簡介
3.4.2 粗糙集決策表的建立
3.4.3 致因因素指標風險權重確定
3.4.4 風險耦合分析
3.5 本章小結
4 脫軌事故相關車輛-軌道設備因素安全評價方法
4.1 車輛模型的建立
4.1.1 輪軌模型
4.1.2 貨車模型
4.1.3 貨車模型驗證
4.2 線路模型的建立
4.3 軌道不平順對脫軌系數(shù)的影響
4.4 車輛運行速度對脫軌系數(shù)的影響
4.5 多體動力學仿真分析安全評價標準
4.6 本章小結
5 脫軌事故相關鐵路人員與管理因素安全評價方法
5.1 基于用戶畫像和可靠度貝葉斯網絡的鐵路人員安全評價方法
5.1.1 鐵路人員安全狀態(tài)用戶畫像
5.1.2 鐵路人員可靠度貝葉斯網絡構建
5.1.3 鐵路人員可靠度貝葉斯網絡推理與安全評價標準
5.2 基于離散Hopfield神經網絡的鐵路管理部門安全評價方法
5.2.1 離散Hopfield神經網絡簡介
5.2.2 鐵路管理部門安全評價指標體系
5.2.3 鐵路管理部門Hopfield神經網絡安全評價過程與標準
5.3 本章小結
6 脫軌事故安全預警模型和實例驗證
6.1 鐵路站內脫軌事故安全預警模型
6.1.1 基于模糊數(shù)學的綜合安全預警模型
6.1.2 基于木桶原理的專項安全預警模型
6.2 脫軌事故安全評價方法與安全預警模型實例驗證
6.2.1 事故發(fā)生概況
6.2.2 事故發(fā)生前各致因因素安全狀態(tài)分析
6.2.3 事故發(fā)生前各致因因素安全狀態(tài)評價
6.2.4 安全預警結果與事故結果對比驗證
6.3 本章小結
7 結論與展望
7.1 主要研究工作與結論
7.2 研究展望
參考文獻
附錄A 各事故嚴重程度劃分
附錄B 事故致因因素、嚴重程度粗糙集決策表
附錄C 鐵路調度員可靠度貝葉斯網絡子節(jié)點條件概率
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]軌道方面防止爬軌脫軌的對策[J]. 古川敦,王光明. 國外鐵道車輛. 2018(01)
[2]基于貝葉斯網絡的高速鐵路行車調度指揮人因可靠性研究[J]. 劉珊珊,薛鋒. 交通運輸工程與信息學報. 2017(03)
[3]基于粗糙集與遺傳算法的航空器空中相撞事故因素分析[J]. 涂從良,吳明功,溫祥西,趙年偉. 安全與環(huán)境學報. 2017(04)
[4]中國省域經濟、資源與環(huán)境協(xié)調分析——兼論三系統(tǒng)耦合公式及其擴展形式[J]. 姜磊,柏玲,吳玉鳴. 自然資源學報. 2017(05)
[5]鐵道車輛車鉤緩沖系統(tǒng)常見故障與檢修[J]. 方松. 機械. 2017(01)
[6]貝葉斯網絡在用戶畫像構建中的研究[J]. 張小可,沈文明,杜翠鳳. 移動通信. 2016(22)
[7]JR東日本鐵路公司風雨災害監(jiān)測經驗和啟示[J]. 包云,王瑞. 中國鐵路. 2016(11)
[8]移動用戶畫像構建研究[J]. 黃文彬,徐山川,吳家輝,王軍. 現(xiàn)代情報. 2016(10)
[9]貝葉斯網絡在用戶興趣模型構建中的研究[J]. 王慶福. 無線互聯(lián)科技. 2016(12)
[10]事故樹分析法中基本事件發(fā)生概率的確定[J]. 張愛然. 能源技術與管理. 2016(02)
博士論文
[1]最大信息系數(shù)改進算法及其在鐵路事故分析中的應用[D]. 邵福波.北京交通大學 2016
[2]基于貝葉斯網絡和多源信息構建可靠性分析模型方法研究[D]. 馬德仲.哈爾濱理工大學 2015
[3]高速列車橫向運動穩(wěn)定性和動態(tài)脫軌理論分析及評價方法研究[D]. 孫麗霞.中國鐵道科學研究院 2014
[4]非正常條件下高鐵列車調度指揮人因可靠性研究[D]. 吳海濤.西南交通大學 2014
[5]復雜環(huán)境狀態(tài)下高速列車脫軌機理研究[D]. 肖新標.西南交通大學 2013
[6]高鐵綜合客運樞紐客流安全預警關鍵技術研究[D]. 謝征宇.北京交通大學 2012
[7]鐵路行車安全預警理論與方法研究[D]. 曹松.中國鐵道科學研究院 2011
[8]空中交通管制安全風險耦合機理研究[D]. 劉堂卿.武漢理工大學 2011
[9]列車脫軌機理及運行安全性研究[D]. 關慶華.西南交通大學 2011
[10]鐵路安全檢查監(jiān)測保障體系及其應用研究[D]. 孫漢武.西南交通大學 2010
碩士論文
[1]蘭新高鐵隧道運營安全風險評價及預警方法研究[D]. 王田.北京交通大學 2017
[2]高速鐵路信號系統(tǒng)風險預警研究[D]. 劉德超.北京交通大學 2017
[3]鐵路安全風險管理信息系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 鄒亞龍.中國鐵道科學研究院 2017
[4]鐵路機務系統(tǒng)行車事故中機車乘務員的人因研究[D]. 劉洋.中國鐵道科學研究院 2017
[5]鐵路安全風險預警信息系統(tǒng)及關鍵技術研究[D]. 佘振國.中國鐵道科學研究院 2017
[6]列車調度員工作可靠性建模與分析研究[D]. 周政.蘭州交通大學 2017
[7]基于HFACS-RAs的鐵路事故致因建模及混合學習方法研究[D]. 詹青見.北京交通大學 2017
[8]高速鐵路行車調度風險預警系統(tǒng)設計[D]. 任璐.西南交通大學 2016
[9]鐵路事故致因建模分析研究[D]. 辛匯文.北京交通大學 2016
[10]基于關聯(lián)特性分析的鐵路事故數(shù)據(jù)挖掘及預測、預警方法研究[D]. 王克楠.北京交通大學 2016
本文編號:3586231
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