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随着我国铁路运输已经进入高速时代,作为世界上高铁系统集成能力最强、营业里程最长、运营场景最复杂的国家,我国对高铁安全高度重视。高速铁路运输系统是一个庞大而复杂的系统,可能造成安全问题的突发事件种类繁多、影响严重,及时合理地对高速铁路突发事件进行预警,对于加强高速铁路安全管理、减少突发事件事故数量、降低铁路运营危险影响、促进高速铁路安全高效发展具有重要的理论和现实意义。本文依托于国家重点研发计划—《轨道交通系统安全保障技术》项目(2016YFB1200400),紧跟高速铁路现阶段发展要求,关注安全预警焦点问题,对高速铁路突发事件预警方法进行研究。
(1)通过查阅文献,了解国内外高速铁路突发事件安全预警的研究与发展现状,整理出关于突发事件安全预警管理、铁路突发事件事故致因以及安全评估与预警评价方法等内容的研究情况。
(2)确定了突发事件的类型和突发事件风险管理的内涵,归纳出突发事件预警模式中的四个关键问题,并依次对信息监测、指标体系、模拟预测以及预警准则进行了阐述。
(3)从“机-人-环-管”这四个高速铁路突发事件安全因素的层次出发,通过分析现有研究中各环节突发事件对于高速铁路安全运营的影响因素,提出了3个层次、107个小指标的预警指标体系,论述了各指标含义与突发事件类型,定义了预警等级,提出了高速铁路突发事件预警综合指数的计算公式。
(4)从综合预警指标体系的确定形式和运用方法入手,概括了不同适用性的预警评价方法。针对事故树分析、灰色关联、复杂网络模型等方法的计算公式与运行步骤,对各类方法的基础要求、难点、输出结果等应用特性优缺点进行了综合比选。
(5)提出了模糊集理论和粗糙集理论的优势互补机理,从而建立了一种基于模糊粗糙集理论的预警评价方法,设计了包括FCM聚类、属性约简、隶属函数构造、规则提取以及复合去模糊化等完整步骤的预警流程。进一步以自然环境风雨安全预警为具体案例,演示算例的预警方法运行过程,利用Matlab、Rosetta等辅助实现计算过程,最终输出预警信号,并进行优越性对比。
(1)通过查阅文献,了解国内外高速铁路突发事件安全预警的研究与发展现状,整理出关于突发事件安全预警管理、铁路突发事件事故致因以及安全评估与预警评价方法等内容的研究情况。
(2)确定了突发事件的类型和突发事件风险管理的内涵,归纳出突发事件预警模式中的四个关键问题,并依次对信息监测、指标体系、模拟预测以及预警准则进行了阐述。
(3)从“机-人-环-管”这四个高速铁路突发事件安全因素的层次出发,通过分析现有研究中各环节突发事件对于高速铁路安全运营的影响因素,提出了3个层次、107个小指标的预警指标体系,论述了各指标含义与突发事件类型,定义了预警等级,提出了高速铁路突发事件预警综合指数的计算公式。
(4)从综合预警指标体系的确定形式和运用方法入手,概括了不同适用性的预警评价方法。针对事故树分析、灰色关联、复杂网络模型等方法的计算公式与运行步骤,对各类方法的基础要求、难点、输出结果等应用特性优缺点进行了综合比选。
(5)提出了模糊集理论和粗糙集理论的优势互补机理,从而建立了一种基于模糊粗糙集理论的预警评价方法,设计了包括FCM聚类、属性约简、隶属函数构造、规则提取以及复合去模糊化等完整步骤的预警流程。进一步以自然环境风雨安全预警为具体案例,演示算例的预警方法运行过程,利用Matlab、Rosetta等辅助实现计算过程,最终输出预警信号,并进行优越性对比。