新建铁路隧道施工安全监控技术

为了降低隧道施工安全风险,避免施工安全事故的发生,在新建铁路隧道施工过程中,针对隧道施工安全管理,开发了一套由人员管控、围岩沉降自动监测报警和视频监控三个子系统组成的隧道安全监控信息系统,重点介绍该系统的组成、功能及特点。该系统提高了隧道施工管理的信息化和自动化程度,降低了隧道施工安全风险的管控难度,提高了隧道安全管理的水平。     

高速列车司机超视距监控预警系统应用研究

当铁路沿线突发自然灾害时，若高速列车临近灾害发生点，司机不能及时获知前方危情信息，无法及时采取应急措施，可能造成重大安全事故。研究提出高速列车司机超视距监控预警新型方法，设计由铁路灾害监测无线高速共享专网子系统、铁路防洪视频监控子系统、车载灾害视频监控子系统、铁路灾害危情智能识别子系统组成的高速列车司机超视距监控预警系统。对高速列车在隧道等复杂环境下车地高速数据传输、铁路灾害车地协同监控预警、铁路灾害危情自动识别预警等关键技术进行阐述，并完成车地协同监控灾害技术验证。结果表明，该系统可提升高速列车司机面对突发灾害的应急处置技术水平，增强铁路突发灾害的应对和防灾减灾能力，有效避免司乘人员伤亡，有助于推进铁路防洪点无人化值守进程。总结该系统的应用与验证情况，可为我国铁路防洪防灾工作提供参考。     

铁路钢轨折断事件风险因素量化分析模型研究

钢轨折断事件的发生受多种因素影响,为合理控制钢轨折断风险,需精确识别各类因素对钢轨折断事件发生的影响程度。将铁路线路划分成多个连续的200m网格单元,对不同网格单元内影响钢轨折断事件发生的人的因素、设备因素、环境因素和管理因素的状态进行量化,在此基础上利用Cox比例风险模型建立各类风险因素对钢轨折断事件发生影响程度的量化分析方法。利用大秦线钢轨折断数据以及钢轨生产管理过程中的全生命周期数据,对模型的有效性进行验证。本研究创新性地把Cox比例风险模型应用于铁路钢轨折断事件风险因素的量化分析,对铁路系统的风险控制具有理论与现实意义。     

列车纵向-垂向碰撞动力学耦合模型建模与研究

为研究列车碰撞响应机理,基于多体动力学方法,建立包括轨道子系统、轮轨关系子系统、车钩缓冲器-防爬器子系统以及车辆子系统的列车纵向-垂向平面碰撞动力学模型。轨道子系统中将钢轨假设为离散点支撑的Timoshenko梁;轮轨关系子系统考虑了大蠕滑情况下轮轨切向力的计算;钩缓-防爬器子系统中考虑了车钩和防爬器转动以及动态因素对吸能特性的影响;车辆子系统中考虑了车端点头运动和吸能变形模式以及悬挂系统的非线性特性影响。采用显示数值积分方法,编制了该耦合系统的动力学仿真程序,并进行时域求解。将数值求解结果与有限元仿真和试验结果进行比较,验证了列车纵向-垂向碰撞动力学耦合模型的正确性。论文研究成果为进一步研究车辆主要结构参数对碰撞性能的影响规律、改善列车碰撞动力学行为以及新型耐撞性车辆设计提供了理论依据和仿真手段。     

基于贝叶斯网络的邻近既有线施工风险分析

基于邻近既有线施工风险因素复杂多变且具有不确定性,而传统风险分析方法很难处理不确定性知识的现状问题,提出一种基于贝叶斯网络的邻近既有线施工风险分析方法。结合系统安全科学理论基于事故资料统计分析建立邻近既有线施工风险致因模型,并由专家群决策方法确定风险因素清单,在此基础上构建邻近既有线施工风险BN结构模型;结合实际工程案例,利用贝叶斯双向因果推理原理预测项目邻近既有线施工风险发生类型以及不同情况下的风险发生概率,诊断风险成因机理;通过Ge NIe敏感性分析找出敏感致险因素。研究结果表明:在人、物、环和管风险因素系统中,管理因素的变化对邻近既有线施工风险水平的影响较大。模型分析结果与项目实际情况基本相符。     

长大复杂岩溶隧道防避地质灾害的调查模式

研究目的:长大复杂岩溶隧道存在高潜势地质灾害,危害极大.为避免安全事故,造成更大损失,拟尽可能充分利用有利时空、有利条件,多途径、系统收集地质信息,以更确切地进行地质评价,提出更切实际的防范措施,避免地质灾害的发生;研究结论:宜万铁路建设实践表明,长大复杂岩溶隧道防避地质灾害的调查模式在满足铁路正常勘察程序要求的同时,应尽力扩大勘察途径、增设勘察阶段,并将勘察系列与地质预报系列连接,创造更多机会获取更多的地质信息,以综合分析研究,有效地进行地质灾害(风险)预测和施工地质超前预报、采取防避灾害的措施,达到规避地质风险目的.     

信息系统安全风险评估模型及其在铁路客票系统中的应用

提出一种基于模糊综合评判理论的信息系统安全风险综合评估模型与方法,实现量化信息系统安全风险的目标。通过确定信息系统的安全风险因素集、指标集以及因素的权重系数集,建立安全风险模糊综合评估矩阵,并应用于铁路客票预定与发售系统的安全风险评估。铁路客票预定与发售系统包括信息资产和物理资产,受到来自系统本身、外部环境以及人为和自然界的安全威胁。应用建立的信息系统安全风险评估模型,定量计算铁路客票预定与发售系统Web组件的安全风险值。根据计算值确定信息系统中的高风险组件,为系统管理与使用部门采取相应的防护技术和管理措施提供理论依据,增强系统安全性。     

铁路智能运输系统的研究

铁路智能运输系统强调从系统的角度对铁路各专业领域进行综合优化,其最大特点体现在以"高安全、高效率、高品质服务"综合提高铁路运输的整体水平和竞争力。系统中列车、线路、控制中心等各组成部分具有高度智能性,且彼此间有着强大的信息交互能力。根据智能程度的高低,铁路智能运输系统可分为初级、较高级和高级铁路智能运输系统三个阶段。中国铁路智能运输系统的研究尚处于初级阶段,需加强信息共享、信息通讯、安全监控、调度指挥等方面的研究,以智能化用户导航系统、电子商务系统、综合运输系统、智能化紧急救援与安全系统、智能化铁路资源管理系统、智能化营运管理系统、智能化行车控制与调度系统等组成的服务框架为基础,构件系统逻辑框架、物理框架和通用技术平台框架,逐步建立起完善的中国铁路智能运输系统。     

铁路隧道工程可行性研究阶段风险评估研究

风险评估对于铁路隧道工程的建设和项目选线具有重要意义。针对铁路隧道工程风险评估在可行性阶段对应的风险类别与风险因素,建立基于AHP法的多因素模糊综合评价体系以及相应的隧道风险等级定量评判标准。模型根据专家对各风险类别和风险因素相对发生概率的定性评判,通过AHP法计算得到各风险类别和风险因素在整个风险评估体系中发生的相对概率,并将风险事件发生后果等级赋予相应的风险分值。最终结合得到的概率与风险分值通过模糊综合评价得到隧道综合风险评估分值和其对应的风险等级,从而对铁路隧道工程风险进行综合、定量、直观的评估。将A隧道运用该体系进行分析评价,得到其在可行性研究阶段的综合风险评估值为4. 774,风险等级为中度。     

铁路客运专线系统结构模型

应用系统工程中系统结构分析方法,对铁路客运专线系统的系统结构进行模型化处理和分析。在对铁路客运专线系统组成和子系统接口关系描述的基础上,建立客运专线系统结构的布尔矩阵模型,揭示了各子系统(要素)之间的相互影响关系;采用DEMATEL方法解析各子系统相互之间影响的强弱程度,给出各子系统的综合影响程度(影响度,原因度)及其在系统评价指标体系中的地位和作用(中心度)。研究表明:铁路客运专线系统的各子系统在系统评价体系中,重要程度最高的是动车组子系统,然后依次是通信信号控制、基础设施和运营调度等子系统;对其他子系统影响较大的依次是通信信号控制子系统、动车组子系统、基础设施子系统、运营调度子系统和牵引供电子系统,而动车组子系统则受其他子系统的影响最大。     

基于改进CUOWGA算子-Sharpley值的应答器传输系统风险评价方法

应答器传输系统是列车运行控制系统中重要的地-车信息传输子系统。为降低应答器传输系统传统风险评价中专家决策的主观性,并考虑风险事件间的相关性,提出一种基于改进的CUOWGA算子与Sharpley值的应答器传输系统风险模糊综合评价方法。首先建立系统功能分层模型,运用HAZOP辨识系统潜在的风险事件及其影响,构建系统风险评价因素集和评判集,再利用CUOWGA算子对专家评价数据进行集结,利用Sharpley值计算多风险相关下的评价因素权重值,最后通过综合评价得到应答器传输系统的风险等级。结果表明,应答器传输系统的风险等级为"可容许的",其中BTM及天线功能失效对系统安全影响最大。该结果与现场使用情况相符,验证本评价方法有效。     

铁路行包装运方案计算机辅助编制系统的研究

基于全路客车行李车开行方案,综合分析行包作业的约束条件和关联因素,按照优先直达、合理中转及合理运输路径距离等原则,采用“穷举计算,逐一筛选,分类排序”的算法,提出全路行包办理站之间站到站的行包装运方案模型.基于本文提出的模型和算法,设计开发了铁路行包装运方案的计算机辅助编制系统,分为上游站运能运量预报子系统和车站辅助装车计划子系统,该系统有利于提高铁路行包运输装车计划编制和中转计划编制的工作效率.     

基于模糊ISM-DEMATEL的地铁施工安全氛围形成模型研究

地铁施工安全事故多发给国家、企业和个人带来了严重损失.为降低现场安全事故发生频率,研究地铁施工安全氛围的形成模型.基于文献分析和专家访谈识别地铁施工安全氛围的影响因素;运用模糊ISM-DEMATEL方法构建地铁施工安全氛围的多层结构形成模型;选用X项目开展实证研究,验证该多层结构模型的适用性.研究结果表明:地铁施工安全氛围的影响因素可以划分为社会环境因素、工程环境因素、组织或团队因素、管理者因素和工人因素等5类;地铁施工安全氛围多层结构形成模型包括社会基础层、组织-工程中间层、管理者-工人交互层和顶层等4个递进层级;管理者安全承诺为核心影响因素,安全沟通、管理者领导风格、安全培训与教育、制度压力、安全文化和组织价值为显著影响因素;本文构建的地铁施工安全氛围形成模型可有效指导地铁施工安全管理.     

基于灾害风险评估模型的铁路灾害监测预警系统研究

通过分析铁路事故统计数据,采用回归分析和灰色关联分析方法建立降雨量、风速和能见度等气象因素与事故发生概率的关系式;选取岩土类型、松散物质储量、流域面积、平均坡度和植被覆盖程度5个地质因素作为评价指标,建立基于层次分析法和多维标度法的铁路地质状况风险评估体系;借鉴风险矩阵表达方式,整合地质因素和气象因素,给出事故概率—危险度矩阵,建立铁路灾害风险评估模型。以铁路灾害风险评估模型为核心,构建由网络层、系统硬件层、数据资源层、信息处理层、应用层、业务层和访问层组成的铁路灾害监测预警系统,并接入铁路安全监控信息系统和中国气象科学数据共享服务网以及铁路局的相关信息系统,以很高、高、中和低4级风险强度表示方式将灾害风险评估的结果显示于铁路GIS地图上,能够提供直观、形象的铁路灾害预警信息。     

铁路计算机联锁系统安全关键软件的安全性能建模方法

针对现有建模方法不能同时满足铁路信号系统安全关键软件安全功能和安全性能建模的需求,在建模语言SyncCharts的状态和变迁中增加转移频数和失效后果严重度2个参数,提出频率风险SyncCharts建模方法。定义频率风险状态转移图,在此基础上给出频率风险SyncCharts的定义、约束条件和宏步规则;依据将频率风险SyncCharts结构转化为马尔可夫决策过程(MDP)结构的规则,给出将频率风险SyncCharts转化为MDP的算法;通过MDP的模型分析方法实现频率风险SyncCharts的模型分析。以铁路计算机联锁系统中信号请求子系统安全关键软件为例,采用频率风险SyncCharts建模方法和模型分析方法,建立该子系统的安全性能分析模型,分析该子系统的激活概率和风险等级2个安全性能指标,定量描述该子系统关键软件的安全性能。     

铅芯橡胶支座隔震铁路简支梁桥双向地震响应分析

采用铅芯橡胶支座,选取具有不同固有周期的4座铁路简支梁桥桥墩,建立空间有限元模型。以7组典型地震波作为激励,进行铅芯橡胶支座隔震铁路简支梁桥的双向地震响应分析。采用时程分析法计算考虑和不考虑铅芯橡胶支座恢复力耦合作用的隔震桥墩系统的地震响应。分析结果表明:双向地震动作用下考虑耦合作用的铅芯橡胶支座的位移—恢复力曲线与单向地震作用下不考虑双向恢复力的耦合作用时的位移—恢复力曲线在形状上存在较大差别,铅芯橡胶支座的滞回耗能也不相同;不同地震激励下铅芯橡胶支座恢复力的耦合作用对铅芯橡胶支座峰值位移的影响程度不同;随着桥墩一阶固有周期的增加,铅芯橡胶支座恢复力的耦合作用对一阶振型方向的支座峰值位移的影响程度逐渐增大;梁体的峰值地震响应的规范计算值大都高于实际值,故按照规范值进行铁路简支梁桥的隔震设计偏于安全。     

铁路客运专线通信系统主要技术方案研究

铁路客运专线通信系统主要由信息承载类、业务提供类、通信系统管理类组成,其中传输与接入子系统分为骨干传输层和接入层;利用多业务传送平台提供IP数据网承载平台;采用GSM-R无线移动通信系统实现话音通信和数据传输;通信综合网管子系统可实现对客运专线通信系统的故障管理、配置管理、资源管理和性能管理。     

基于CBR的地铁工程事故应急决策方法研究

研究目的:地铁工程安全事故涉及因素多,关联关系复杂,一般很难直接获取事故因果关系规则,给事故应急处置决策带来困难。本文针对地铁工程安全事故应急决策的困境,在对地铁工程安全事故机理进行剖析的基础上,借鉴CBR理论构建面向地铁工程事故的案例表示模型,提出案例检索策略和案例相似度计算方法。研究结论:(1)基于灾害系统理论对地铁工程事故发生机理进行分析,地铁工程事故是由孕灾环境、致灾因子和承灾体三要素共同作用的结果;(2)在对地铁工程事故案例特征要素剖析基础上提出的多层次案例结构化表示模型,可为案例检索提供基础;(3)地铁工程事故案例具有特征属性多、类型多样等特点,两级检索策略可提高案例的检索效率和有效性;(4)该研究成果可为地铁工程突发安全事故的应急决策提供支持和参考。     

城市轨道交通列车关键子系统的安全完整性等级分析

合理确定城市轨道交通各专业设备系统的SIL(安全完整性等级)、避免刻意追求安全功能造成资源浪费是非常必要的.针对列车客室侧门、网络控制、空气制动等关键子系统发生故障可能会导致乘客碰撞、夹伤、摔伤甚至死亡的安全事故,对影响乘客安全的列车安全功能进行评估.从列车各关键子系统的安全功能角度出发,在介绍HAZOP(危险与可操作性分析)风险识别方法的基础上,阐述了SIL的划分及其评估方法.以南宁轨道交通4号线列车为例,将该SIL评估方法应用到实际的工程项目中,合理确定该车型各子系统的SIL.     

基于AAHP-GRAP的城际铁路建设项目经济风险评价

在不确定因素导致建设项目偏离复杂系统预期经济目标的可能的基础上,风险识别对于城际铁路建设项目的风险管理至关重要。为了对铁路建设项目进行风险控制,建立城际铁路建设项目经济风险评估指标体系,提出一种基于逆层次分析法(AAHP)和灰色关联分析方法(GRAP)相结合而形成的综合性评价方法。然后运用AAHP-GRAP新模型对新建兰州至中川城际铁路建设项目的经济风险因素进行评估,从而得出科学、合理、可靠的结论,对建设兰州至中川城际铁路项目的风险控制具有重要意义。