基于AHP_熵权法的铁路隧道单双洞选型决策研究

研究目的:单双洞选型是铁路隧道结构设计的前提条件。为更加科学合理地对铁路隧道单双洞选型进行决策,在明确铁路隧道单双洞选型影响因素的基础上,建立铁路隧道单双洞选型决策指标体系,利用AHP_熵权法计算指标权重,并结合模糊综合评价方法制定指标评价标准。研究结论:(1)在AHP法的基础上,借用传递熵的理念评价了专家意见的优劣程度,提高了权重计算结果的客观性;(2)建立了推荐使用单洞双线、单双洞均可、推荐使用双洞单线3类指标情况,采用5个程度符合值语言确定指标隶属度,并利用模糊综合评价方法确定决策结果;(3)以川藏铁路朱岗山隧道为研究对象,对所建立的决策体系及评价标准进行应用及验证,决策结果与工程实际情况较为吻合,证明所提出的铁路隧道单双洞决策体系可以用于隧道单双洞初步选型,结果合理、可信。     

西安城市轨道交通运营碳排放预测与减碳目标研究

为了解决城市轨道交通线网未来运营碳排放量与减碳目标不明确的问题,基于 2018—2022 年西安城轨交通运营能耗的统计分析,采用碳排放因子法对过去 5 年运营碳排放量进行核算;采用指标法对未来 5 年西安城轨交通运营能耗进行预测,并得到碳排放量的预测值;依据《中国城市轨道交通绿色城轨发展行动方案》提出的综合能耗强度约束性要求,对未来 5 年西安城轨交通运营节能总量目标进行量化分析,进而确定碳排放总量需达到的约束值与减碳量目标值。研究表明：2018—2022 年,西安城轨交通运营产生的碳排放约 175.9×104 tCO2e,在此情景下估算未来 5 年城轨交通运营预计将产生的碳排放约 321.6×104 tCO2e,其中以牵引与车站电耗产生的间接碳排放为主要来源。若达到城轨行业协会提出的综合能耗强度下降目标,经估算与预测碳排放量相比,2025 年全线网运营碳排放量预计可减少约 13%,2027 年全线网运营碳排放量预计可减少约 15%;未来 5 年预计共减少碳排放量约 10%。     

应用三角模糊数比选沪宁城际铁路线路方案

研究目的:沪宁城际铁路是长江三角洲地区城际客运铁路规划线网主骨架,沿线城市化程度高,经济发展迅猛,通道内沪宁铁路、京沪高速铁路、高速公路、城镇分布与规划以及自然人文景观和环境敏感点对线路走向影响较大。针对本项目线路方案分析具有不确定、多属性的特点,本文运用科学评价方法从众多方案中选取沪宁城际铁路最优线路方案。研究结论:(1)模糊集理论是一种解决不确定性、多属性问题的评价方法,将一些难以直接定量的指标在分析基础上转换为三角模糊数,建立模糊决策模型,计算指标权重,进而计算各方案相对贴近度,从而得到最优方案;(2)应用三角模糊数比选沪宁城际铁路镇江至昆山段线路方案,得到沿沪宁铁路方案为最优方案的结论;(3)沿沪宁铁路方案经运营检验,经济效益显著,社会效益良好;(4)本线路比选结果表明,三角模糊数评价模型可有效决策线路方案。     

基于大地震风险的川藏铁路线路方案评价模型

研究目的:川藏铁路途经的道孚、甘孜地区是我国著名的高地震烈度区,区内地震活动强烈,频次高、震级大。因此,开展针对川藏铁路的基于大地震风险分析的线路方案评价研究,对于川藏铁路的选线设计和安全运营具有重要作用。研究结论:(1)提出了铁路大地震风险的定义及计算方法,并通过改进铁路传统的评价方法,建立了大地震风险区铁路线路方案评价模型;(2)利用ALARP准则将风险分为可接受风险、可容忍风险及不可容忍风险三类,通过利用改进的方案评价方法和汶川大地震实震统计数据提出了相应铁路大地震风险的分类标准,并建立了通过方案比选作业从宏观层面实施铁路大地震风险调控的技术体系;(3)最后的实例分析表明:桥隧比例低的线路方案,考虑了大地震风险后的年换算工程-期望运营费增加不多,这应是具有普适性的现象;(4)该研究成果可为川藏铁路及其他高烈度地震区铁路的线路方案研究提供参考。     

基于变权理论的铁路选线方案评价模型

研究目的:铁路选线时选择的线路方案是否科学、合理,不但关系新建铁路的投资、运输效益,还对沿线周边的经济社会发展产生长远的影响。因此,开展线路方案评价模型的研究,对于新建铁路的选线设计和成功运营都具有重要作用。研究结论:(1)引入变权理论计算指标权重,根据各指标具体取值的不同,适当调整其权重,以保证指标间的均衡性;(2)利用云模型理论,分别从指标的模糊性、随机性和离散性三个方面对定性指标进行有效量化;再通过TOPSIS法确定各备选方案的综合优越度,从而对铁路线路方案进行评价和排序;(3)实例分析表明,玉溪至蒙自段铁路三个线路走向方案的优越度分别为84. 2%、68. 34%和2. 29%,从而得到第一个方案最佳;(4)本研究成果对铁路选线方案评价和比选具有参考价值,可为决策者提供一种新的思路和手段。     

铁路节能环保效应评价体系研究

研究目的:从铁路的内部效应自评价指标、行业效应比较评价指标以及社会效益评价指标三个维度,构建一个铁路能源消耗的效应评价指标体系.应用该指标体系,对我国铁路近年来的节能环保效应进行系统的分析,力求全面、客观评价铁路运输在整个交通运输节能环保中所起到的重要作用.研究结论:研究结果显示我国铁路节能环保不仅在数量上取得了明显效应,而且在能耗结构的调整和优化上也取得了初步成效,已开始从数量型节能向质量型节能的转变.     

城市轨道交通能效管理系统设计构想

在分析现有城市轨道交通能耗研究现状的基础上,结合我国“十二五”节能减排综合性工作方案,提出城市轨道交通能效管理系统的设计构想.首先建立系统的硬件和软件流程的架构,然后从参数采集统计、电能质量分析、能耗模型建立、节能策略生成4部分分别给出具体的实施方案,从而引导轨道交通用户持续改进用能方式,有效地降低地铁运营成本,实现低碳、环保、节能的社会责任.     

基于能耗和碳排放的桥梁加固方案评价方法

基于生命周期评价理论,建立基于能耗—碳排放的桥梁加固方案评价方法.通过目的和范围的确定,清单分析,能耗、碳排放及费用计算,结果分析与评价4个步骤,对桥梁不同加固方案的能耗和碳排放以及费用进行定量分析和计算,通过能耗、碳排放和费用综合比较,评价加固方案.运用该方法对某钢筋混凝土桥梁进行4种加固方案的评价结果表明:不同加固方案的能耗和碳排放与费用不成正比,甚至相反;桥梁加固中采用不同加固材料和施工机械时的能耗和碳排放差异很大;应综合考虑费用与能耗和碳排放的影响进行加固方案的选择.     

基于序关系-BP的铁路施工企业信用评价研究

研究目的:铁路行业作为我国国民经济的支柱产业,对铁路施工企业进行信用评价不仅能促进其健康发展、提高其综合竞争力,且能保证铁路施工质量,实现社会资源最大化利用,本文利用序关系分析法和BP神经网络对铁路施工企业的信用加以评价。研究结论:(1)总结铁路施工企业信用评价现状及其相关理论后,构建了铁路施工企业信用评价指标体系,并给出了其信用等级划分标准;(2)利用序关系分析法确定各信用评价指标的综合权重,并提出通过BP神经网络模型评价其信用状况;(3)本研究成果对铁路施工企业信用评价有一定的借鉴意义。     

层次分析法在铁路工程评标指标权重中的应用

研究目的:我国铁路建设工程评标体系中存在大量定量与定性指标,其权重划分较为复杂,而在日常铁路建设工程诸多评标项目中,没有根据工程的实际特点,科学合理的划分权重。通过本研究,拟建立一个合理确定铁路建设工程评标指标权重的方法。研究结论:层次分析法比较适合于具有分层交叉评价指标的目标系统,而且目标值又难于定量描述的决策问题,它是一种将定性问题进行定量分析的简单实用的多准则评价决策方法。通过将层次分析法运用到铁路建设工程评标指标中,有效地解决了铁路建设工程评标指标权重难以确定的问题,使其权重确定更加科学、合理。     

新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价研究

研究目的:浦梅铁路新建隧道双侧近接既有浅埋偏压隧道工程的不良地质问题突出,近接形式独特,施工风险影响因素复杂多样。为合理评价近接既有隧道工程的施工风险,本文对经典可拓法进行改进,提出专门针对新建隧道双侧近接既有隧道工程的施工风险评价模型,并以浦梅铁路双侧近接段作为算例进行验证。研究结论:(1)在经典可拓法的基础上引入层次分析法进行权重计算,并通过距离函数确定评价指标的综合权重,可提高评估结果的合理性;(2)建立了完整的新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价模型,构建了对应的风险评价指标体系,通过关联函数和综合权重实现施工风险等级评定;(3)利用建立的评价模型对浦梅铁路双侧近接工程实例进行风险评价,得出其施工风险等级为3. 4级,属于"高度风险"偏向"极高风险";(4)本研究结果可为新建隧道双侧近接既有隧道风险评价提供借鉴。     

基于G1法和改进DEA的铁路绿色施工节能措施综合效果研究

为研究在多样化气候特点、地理环境、资源条件下,各节能措施对铁路绿色施工过程中节能效果的贡献率,提出一种基于G1法和改进数据包络分析(DEA)模型的节能措施效果分析方法。引入主观偏好系数,并采用线性加权的方法,将G1法所确定的主观权重和改进DEA法所确定的公共权重相结合,实现对评价指标综合权重的确定。以此为基准,通过计算其效率指数的大小对施工项目节能措施综合效果进行排序。以某地区大型铁路建设项目施工过程中的节能措施综合效果评价为例,进行实证分析,评价结果与实际情况具有良好的吻合性,验证了所设计的评价指标及方法的科学合理性。     

基于ANP和粗糙集计算权重的绿色铁路客站评估

建设满足"节能环保"要求的绿色铁路客站,是我国铁路发展的趋势所在,因此铁路客站的绿色等级评估是极有必要的。通过建立绿色铁路客站"四节一环保"评价指标体系,以网络层次分析法(ANP)确定指标主观权重,经典粗糙集理论确定指标客观权重,再通过最小相对熵原理对二者进行优化结合,最后用得出的指标综合权重对银川新铁路客站进行绿色星级评估。结果表明:该权重确定方法既克服了因未考虑各指标之间的依存反馈关系而使主观权重不够准确的弊端,又利用相对熵原理优化并减小了主、客观权重结合的偏差,得出科学合理的组合权重,体现本文指标权重确定方法的有效性和优越性,为更加准确地评估铁路客站的绿色等级提供参考。     

铁路行业碳达峰路径的预测研究

为响应我国“双碳”战略目标，明确铁路行业碳达峰路径，本研究基于国家铁路局的数据，首次对铁路行业的能源消耗以及碳排放进行了预测计算。根据预测结果，铁路行业的能耗在2060年前呈上升趋势，节能乐观与节能中性情景下的能源消耗在2050年前后达到峰值，2060年的能耗总量较2022年增加35.1%～75.7%;2030年单位换算周转量综合能耗可实现下降10%;总碳排放量受到电力行业清洁能源加速替换的影响，在2030年可以实现碳达峰目标，且总碳排放削减幅度可达到60%以上。     

基于云模型的高速铁路绿色施工等级评价——以西南地区为例

针对高速铁路绿色施工评价过程中决策信息的模糊性和不确定性等问题,提出一种结合云模型和模糊综合评判的铁路绿色施工评估方法.以水土流失防治、资源节约和环境保护3个方面共17项指标建立评价指标体系;采用不确定层次分析法和集对理论得到权重值;而后建立各评价指标的标准云,采用逆向云生成器将专家估算数据转化为评价云,通过云相似度算法测算标准云与评价云的相似度并建立相似度矩阵,用相似度矩阵改进模糊评判矩阵,再结合权重获得最终评价结果.最后,通过实例验证了该评价模型的适用性和可行性.研究结果表明:模型可以确定项目及各指标的绿色施工等级,并可为今后绿色施工等级提高策略的制定提供数据支持.     

美国铁路货运公司运输评价指标体系研究

在阐述美国铁路货运公司运营概况的基础上,从运力资源指标、运营效益指标、运营效率指标、服务质量指标、安全管理指标、综合能耗指标等方面分析美国I级铁路公司运输评价指标体系及含义。选取美国4家主要I级铁路公司,分析其各项指标完成情况,提出建立我国铁路运输评价指标的启示,即以效益最大化为目标、强调客户服务质量指标及重视节能环保等可持续发展指标。     

城市轨道交通低碳技术应用研究

尽管城市轨道交通是所有交通方式中最绿色环保的,但其能耗和碳排放总量仍十分巨大,如何利用低碳技术来降低能耗、减少碳排放已成为城市轨道交通行业的重要课题。通过比较分析国内外城市轨道交通运营的经验和数据,针对城市轨道交通车辆设计、制造和运营过程的各个环节,提出相应的降耗和减排措施,阐明低碳技术在轨道交通领域的广阔应用前景。     

基于 LCA 的轨道交通车站 碳排放分析

建筑业作为碳排放最大的行业之一,每年排放的 CO2 约占世界总排放量的 25%,而建筑物化阶段和运营 阶段是建筑全生命周期中排放量最大的阶段,因此对这部分碳排放量化具有重要的研究意义。以某轨道交通车站 为案例,将建筑物化阶段进行分解,建立单元工序的碳排放计算模型,再对运营阶段的能耗进行分析,最后集成 得到整个工程的碳排放计算模型。通过案例分析发现,建筑物化阶段中钢材的碳排放量占总材料碳排放的 50.84%; 机械碳排放中柴油占比最大,为 70.62%;而在人员碳排放中垃圾处理的碳排放所占比例达到 78%,在车站运营 阶段通风空调系统碳排放占比最大,为 48.2%。根据计算结果,从机械使用、施工方式、能源来源、运营方式等 给出节能减排措施。     

基于实际地铁线路的全生命周期碳排放研究

在双碳战略的重大战略部署下,对轨道交通全生命周期碳排放进行研究,合理量化其碳排放水平是实现交通部门碳达峰、碳中和的重要措施。本文基于北京某新建地铁线路,对轨道交通全生命周期碳排放进行分析,建立了轨道交通全线、全生命周期的碳排放计算模型,并定量计算新建地铁线路全线、全生命周期的碳排放量。同时,对建设阶段和运营阶段的降碳措施做出分析,定量评估其降碳潜力。对全长81 km新建地铁线路进行碳排放量计算,得到建设阶段碳排放量为257万t CO₂eq,运营阶段为5.35万t CO₂eq/a,50年运营周期总计碳排放量524万t CO₂eq。建设阶段使用可再生材料及预制结构可减少碳排放量7%;运营阶段综合采用多种节能降碳措施后,可降碳27%;50年运营周期降碳潜力总计17%。该模型的建立对城轨交通全生命周期碳排放定量计算有指导意义,降碳措施的研究成果以期为城轨交通完成绿色低碳转型、实现交通部门碳达峰、碳中和提供参考。     

铁路采空区工程地质勘察及稳定性评价

研究目的:采空区已经成为影响铁路方案的重要不良地质因素,因其工程地质条件非常复杂而对铁路工程稳定性具有重要影响。当铁路穿越采空区时,通过采用综合工程地质勘察方法及运用铁路保护煤柱方法,评价其对铁路的影响,为铁路安全边界范围确定及采空区加固处理设计提供可靠的依据,进而满足铁路工程的沉降控制要求。研究结论:(1)铁路采空区勘察在充分利用煤矿采掘资料的基础上,通过采用物探及钻探的方法进行详细勘测,相互验证,相互补充,综合确定采空区的边界范围;(2)根据勘察揭露煤层埋藏深度,利用空间几何关系,得到煤层的产状;(3)通过综合勘察成果,采用铁路保护煤柱的设计方法评价铁路的稳定性及其安全边界范围,对采空区安全边界范围内采用注浆加固处理,能够满足铁路沉降控制要求;(4)本文可以为类似采空区工程地质勘察及稳定性评价提供一定的指导及参考。