鐵路事故致因建模分析研究
本文關(guān)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(jīng)濟的不斷發(fā)展和技術(shù)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(chǎn)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(dāng)于世界其他國家的總量之和。鐵路運輸?shù)母咚贂r代極大地推動了社會經(jīng)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(yù)防為主”的角度出發(fā),在以往事故數(shù)據(jù)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(jù)。本文以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論為基礎(chǔ),以實際鐵路事故數(shù)據(jù)為依據(jù),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(guān)系,具體研究成果如下:(1)根據(jù)鐵路事故數(shù)據(jù)建立鐵路事故致因模型。以FRA2009-2013年的鐵路事故數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,建立了鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)。隨后以社團劃分FN算法對鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)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(zhì)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(lián)系是有效的,為成因鏈的尋找奠定了基礎(chǔ)。(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(chǔ)上,為了進一步挖掘和簡化事故致因因素之間的關(guān)系,找出可能成因鏈,本文對鐵路事故致因網(wǎng)中的因素進行相關(guān)性分析,構(gòu)建鐵路事故致因關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò),并以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的相繼故障容量負載模型為基礎(chǔ),分析了網(wǎng)絡(luò)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(gòu)成因素進行統(tǒng)計分析后,找出重要度相對較高的節(jié)點,其出現(xiàn)頻率的走勢與基于事故數(shù)量的曲線走勢大體相同。(3)分析了動態(tài)權(quán)重下鐵路致因關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的涌現(xiàn)性。在成因鏈分析的基礎(chǔ)上,本文建立了動態(tài)權(quán)重模型,研究了在度優(yōu)先的偏好策略下權(quán)重變動所引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)涌現(xiàn)特性。所得結(jié)果以成因鏈長度、網(wǎng)絡(luò)效率以及最短路分布的變化表示。仿真結(jié)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(wǎng)絡(luò)的安全程度。
【關(guān)鍵詞】:鐵路事故 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 社團劃分 相繼故障 涌現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
- 1.2.1 鐵路事故分析研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀15-20
- 1.3 研究目的與內(nèi)容20-21
- 1.3.1 研究目的20
- 1.3.2 研究內(nèi)容20-21
- 1.4 技術(shù)路線21-23
- 2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團劃分與相繼故障相關(guān)理論23-31
- 2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基本拓撲性質(zhì)23-26
- 2.1.1 度與度分布23
- 2.1.2 網(wǎng)絡(luò)直徑與平均路徑長度23-24
- 2.1.3 網(wǎng)絡(luò)聚類系數(shù)24-25
- 2.1.4 節(jié)點緊密度25
- 2.1.5 介數(shù)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(guān)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(wǎng)絡(luò)效率29
- 2.4 本章小結(jié)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(wǎng)絡(luò)構(gòu)建31-33
- 3.1.1 基本假設(shè)31-32
- 3.1.2 模型構(gòu)建32-33
- 3.2 FRA事故數(shù)據(jù)概述33-37
- 3.2.1 軌道、路床與結(jié)構(gòu)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(wǎng)絡(luò)社團結(jié)構(gòu)分析37-54
- 3.3.1 鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)社團劃分結(jié)果分析38-46
- 3.3.2 度及度分布分析46-49
- 3.3.3 網(wǎng)絡(luò)直徑及平均路徑長度分析49-51
- 3.3.4 聚類系數(shù)分析51-53
- 3.3.5 節(jié)點緊密度分析53-54
- 3.4 本章小結(jié)54-55
- 4 鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)相繼故障關(guān)聯(lián)分析55-75
- 4.1 鐵路事故致因關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建55-58
- 4.1.1 鐵路事故致因因素相關(guān)性分析55-56
- 4.1.2 邊權(quán)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(xué)過程60
- 4.2.4 成因鏈形成過程60-63
- 4.2.5 網(wǎng)絡(luò)效率評價63
- 4.3 事故致因關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)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(jié)74-75
- 5 動態(tài)權(quán)重下鐵路事故致因網(wǎng)路涌現(xiàn)性分析75-84
- 5.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的涌現(xiàn)75-76
- 5.2 動態(tài)權(quán)重模型76-77
- 5.2.1 權(quán)重變動策略76-77
- 5.2.2 變動步驟77
- 5.3 仿真結(jié)果分析77-83
- 5.3.1 成因鏈與網(wǎng)絡(luò)效率分析77-80
- 5.3.2 最短路分布分析80-83
- 5.4 本章小結(jié)83-84
- 6 總結(jié)與展望84-86
- 6.1 研究總結(jié)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(xué)位期間取得的研究成果90-92
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集92
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本文關(guān)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。
本文編號:340262
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