基于模糊可拓理论的山区铁路线路方案对比研究

复杂艰险山区铁路方案比选是一种复杂性高、技术性强、影响范围广的多目标决策问题。为科学有效地评价线路方案的优劣,利用梯形模糊层次分析法和可拓理论,建立基于梯形模糊可拓理论的山区铁路线路方案评价模型。首先,根据复杂山区铁路的特点及其所处工程环境,建立多层次多指标线路方案评价体系;其次,利用梯形模糊数AHP确定指标权重;然后,利用可拓学中的关联度法来确定方案目标层的优度等级和优度评价法,对线路方案进行总体评价;最后,通过具体的实例分析证明了该评价方法的可行性和实用性。     

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。     

基于云模型的复杂艰险山区深埋隧道施工通风系统综合评估

针对隧道施工通风系统综合评估过程中存在模糊性与不确定性的问题,引入云模型理论,构建了复杂艰险山区深埋隧道施工通风系统综合评估模型.以某山区铁路施工隧道为研究背景,选取通风网络、通风动力、通风设施、通风管理以及特殊地域作业环境5个方面共计18项影响因素作为评估指标.建立优(Ⅰ)、良(Ⅱ)、中等(Ⅲ)、较差(Ⅳ)、差(Ⅴ)...     

复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估

针对复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险问题,综合考虑复杂艰险地区地质结构、气候条件和施工方法等,利用Python对隧道施工安全风险文献资料和安全风险评估报告进行文本挖掘,并基于事故致因理论、风险识别理论和风险因素核对表等对隧道钻爆法施工安全风险因素进行辨识。针对安全风险因素从施工环境、施工技术、材料设备、施工管理、施工人员5个方面构建较为完善的复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估指标体系,并利用博弈论对层次分析法和熵权法进行组合,确定安全风险评估指标权重。采用二维云模型从安全风险发生概率和安全风险损失程度2个方面构建复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估模型,提出采用主、客观概率相结合的方法确定安全风险发生概率,采用雷达图法从人员伤亡、经济损失、工期延误、环境影响和社会影响等方面综合确定安全风险损失程度。结合MATLAB实现定性评估和定量评估的相互转换,并引入贴近度的概念定量确定复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估等级。对Z隧道钻爆法施工安全风险进行评估,确定其施工安全风险等级为IV级,施工安全风险程度为高度,验证了该模型的可行性和有效性,为复杂艰险地区铁路隧道钻爆...     

基于复杂网络的艰险山区铁路崩滑流灾害链全过程风险评估

艰险山区铁路沿线崩塌、滑坡、泥石流等自然灾害频发,为保障山区铁路安全建设和安全运营,对山区铁路典型灾害链进行全过程风险评估意义重大。基于复杂网络理论,对山区铁路灾害事件的孕灾环境、致灾因子、承灾体特征及链式演化规律展开研究,分析山区铁路典型崩塌滑坡泥石流灾害链成灾机理,构建山区铁路崩滑流灾害链网络模型,利用网络节点出入度、子网数、支链数、介数中心度、边介数、连通度和平均路径长度7个评价指标,综合评估灾害网络节点的重要度和边的脆弱性。结果表明:在山区铁路崩滑流灾害演化网络中,淤埋线路、车站、桥涵和隧道,行车中断或瘫痪是风险控制的关键点。研究成果为艰险山区铁路崩滑流灾害链预防、断链减灾工作做出决策支持。     

艰险山区铁路施工营地建设关键技术问题研究

艰险山区铁路工程沿线地区一般具有自然灾害频发、高原高寒缺氧、建设条件极为困难、施工周期超长等复杂的外部环境。为满足艰险山区铁路施工营地建设“以人文本”需求,给参建人员生活提供适宜安全的环境,基于艰险山区铁路工程施工营地建设的外部环境分析,从房屋材质备选方案比选、营地建设需解决的关键技术问题、节能环保等方面对施工营地建设关键技术问题进行研究,并提出具体的方案与建议。研究成果可为山区铁路及类似工程的施工营地建设提供参考借鉴。     

基于可拓理论的山区铁路枢纽土质高陡边坡稳定性评价

为了准确评价山区铁路枢纽土质高陡边坡的稳定性,保障山区铁路枢纽安全,基于OWA算子和可拓理论,提出了一种土质高陡边坡稳定性评价模型。首先构建基于多层次指标的土质高陡边坡稳定性评价指标体系,并采用基于OWA算子的赋权方法确定各评价指标权值;在此基础之上,构造基于可拓理论的各评价指标的经典域、节域和相关性函数,以计算其等级相关度,得到土质高陡边坡的稳定性等级;最后将该评价模型应用于重庆西站扩能改造工程中某土质高陡边坡工点的稳定性评价之中。结果表明,该模型评价结果与有限元法和赤平投影法所得边坡稳定性结果一致,具有有效性和可行性,可为山区铁路枢纽土质高陡边坡治理提供理论依据。     

铁路选线设计方案物元优选模型及其应用研究

铁路选线设计方案优选是一个多目标决策问题。根据铁路选线设计方案优选评价的内容和特点,从技术可行性、经济合理性、施工及环境影响和社会政治经济意义4个方面建立了评价指标体系。在此基础上,应用物元可拓理论,并结合AHP权重确定方法,依据优选评价等级划分标准,提出了铁路选线设计方案物元优选综合评价模型,可较好地反映铁路选线设计方案的内涵,对铁路选线设计方案的优选评价有借鉴作用。实证研究表明,此评价模型可用于判定铁路选线设计方案优选达到的程度,以及进行不同时期铁路选线设计方案的比较。     

科技创新是铁路发展的不竭动力

改革开放以来，铁路运输通过积极发展内燃、电力牵引，应用信息技术提高运营控制与管理水平，开发推广行车安全技术，大规模开行重载列车，全面实施提速战略，使运输能力和运输质量显著提高。铁路建设以艰险山区铁路施工和快速铁路建设为重点，成功攻克了在路基工程、隧道施工和桥梁建设中遇到的多种技术难题，建成了一批干线铁路和大瑶山隧道、秦岭隧道、芜湖长江大桥等一批标志性工程；建成了最高时速２００km的广深准高速铁路，并正在建设我国第一条京秦沈客运通道。我国铁路建设施工技术已跻身于国际先进行列。铁路机车车辆工业经过几十…     

考虑确定型偏好行为的艰险山区铁路选线决策方法研究

针对传统铁路选线方法研究中未考虑决策者的主观偏好行为,基于决策理论考虑确定型偏好行为对艰险山区铁路线路方案选择的影响,力争构建最佳决策方法来契合决策者的确定型偏好行为。引入直觉模糊集理论,考虑决策者在决策时的犹豫度,通过直觉模糊交叉熵距离度量直觉模糊集的距离或差异程度;构建艰险山区铁路方案比选指标体系,包括技术可行性、经济合理性、施工条件及环境影响、社会政治经济意义4个评价指标层;结合灰色关联分析法思想,考虑评价指标层在权重完全未知和部分未知两种情况下的决策方法。通过案例分析,验证该决策方法的可行性和实用性,提高决策的质量和水平,指导艰险山区铁路选线方案决策。     

艰险山区铁路桥隧工程技术接口管理成熟度评价研究

艰险山区环境恶劣、地质复杂,使得铁路桥隧工程施工技术难度高、施工周期长,导致技术接口多、管理难度大.为实现对桥隧工程技术接口科学有效的管理,提出一种基于变权-靶心贴近度的艰险山区铁路桥隧工程技术接口管理成熟度评价模型.利用WSR系统方法对技术接口问题进行分析,构建铁路桥隧工程技术接口管理综合评价指标体系,并通过变权综合模型为指标赋权.运用靶心贴近度模型确定桥隧工程技术接口管理成熟度.以藏木雅鲁藏布江特大桥与安拉隧道为例,用该模型评估其技术接口管理成熟度等级,并借助雷达图直观反映技术接口管理水平.通过本文研究为艰险山区铁路桥隧工程技术接口管理提供了新思路.     

艰险山区铁路桥隧工程技术接口管理成熟度评价研究

艰险山区环境恶劣、地质复杂,使得铁路桥隧工程施工技术难度高、施工周期长,导致技术接口多、管理难度大.为实现对桥隧工程技术接口科学有效的管理,提出一种基于变权-靶心贴近度的艰险山区铁路桥隧工程技术接口管理成熟度评价模型.利用WSR系统方法对技术接口问题进行分析,构建铁路桥隧工程技术接口管理综合评价指标体系,并通过变权综合模型为指标赋权.运用靶心贴近度模型确定桥隧工程技术接口管理成熟度.以藏木雅鲁藏布江特大桥与安拉隧道为例,用该模型评估其技术接口管理成熟度等级,并借助雷达图直观反映技术接口管理水平.通过本文研究为艰险山区铁路桥隧工程技术接口管理提供了新思路.     

重载铁路隧道基底结构服役状态评价体系研究

基于模糊数学理论建立了重载铁路隧道基底结构服役状态评价方法。遵循科学性、完备性等原则,把重载铁路隧道基底结构服役状态评价体系划分为目标层、准则层和指标层。准则层由基底结构材料劣化等5个主要影响因素组成,指标层则由混凝土强度等11个评价指标组成。依据相关规范、现场检测和监测资料以及数值计算结果确定评价指标判定标准。采用可拓层次分析法确定指标层各指标的权重,采用改进的灰度关联法确定准则层各因素的权重,采用模糊向量单值化法对重载铁路隧道基底结构服役状态进行评级。     

郑万高速铁路小三峡隧道选线分析

铁路选线应结合地形地貌、不良地质、工程条件、工程造价、施工及运营风险等"全寿命周期"进行综合比较.本文在充分吸取复杂艰险山区减灾选线经验的基础上,以郑万高速铁路最长、最复杂的小三峡隧道为工程背景,开展隧道穿齐耀山背斜岩溶地质发育地段的选线研究,并创新提出"三维地质选线"方法,即隧道平面选线、隧道纵断面选线和隧道横断面选...     

艰险山区铁路技术接口质量管理绩效评价研究

为提高艰险山区铁路工程技术接口的质量管理水平,满足质量管理的目标要求,提出适合于艰险山区铁路工程技术接口质量管理绩效评价的研究方法。基于艰险山区地质复杂、环境恶劣的自然环境特征,以及铁路工程技术接口质量管理的重要作用,通过对艰险山区铁路工程技术接口质量管理活动在人员、材料、机械设备、技术、环境、管理、参与方以及质量结果方面的影响因素分析,从质量目标、质量制度、质量意识、质量技术、质量过程、质量结果以及质量环境7个方面构建艰险山区铁路技术接口质量管理绩效评价指标体系。利用乘法合成法将C-OWA算子法和CRITIC-熵权法组合赋权,确定各评价指标的综合权重。运用云模型对艰险山区铁路工程技术接口质量管理绩效水平进行综合评价,采用MATLAB绘制出相应的评价云图,并与标准云图进行对比,确定最终的技术接口质量管理绩效评价结果。以拉林铁路DK263+844.62～DK303+105标段进行实证研究,结果表明：该标段技术接口质量管理绩效评价水平处于“优秀”和“良好”之间,且偏向于“良好”。该实例研究验证了该模型的适用性与有效性,为艰险山区铁路工程技术接口质量管理水平的优劣提供了评判依据,也促进了我国...     

地质雷达检测铁路隧道衬砌质量的效果验证

地质雷达作为一种无损检测设备,以其准确、高效等优点在铁路工程地质探查、质量检测等方面得到广泛应用.特别是在隧道衬砌检测方面,可以快速可靠地判定衬砌厚度、衬砌背后空洞以及钢筋、初支钢架分布情况,对准确评价隧道施工质量,提高隧道施工技术水平发挥着巨大作用.本文简述了地质雷达的工作原理以及在现场检测中参数设置应注意的问题,并结合检测实例验证了地质雷达在铁路隧道衬砌质量检测中良好的应用效果.     

基于博弈论-可拓云模型的隧道围岩稳定性评价

围岩稳定性评价是隧道施工中需要解决的重要问题。针对隧道围岩稳定性评价的多指标性和不相容性,将博弈论与主客观赋权法相融合,结合云模型理论对可拓理论进行改进,建立隧道围岩稳定性评价的博弈论—可拓云模型。以某隧道3种围岩地段为例,选取岩体完整性、单轴抗压强度、结构面平均间距等6个因素为评价指标,利用物元理论构造物元,运用云模型确定各类别等级的正态云关联度,将博弈论用于赋权得到组合权重,将各类别等级的关联度与组合权重相结合,从而得到等级特征值,并通过等级概念云图确定隧道围岩稳定性等级,经与既有方法进行对比,验证模型的可靠性。将该模型进一步应用于京广铁路大瑶山隧道试验洞段中,结果表明:该模型评价结果与工程实际相符,考虑传统经典域中各指标的模糊性与随机性,避免隶属于单一等级的弊端,并计算出不同等级的概率,为围岩稳定性评价提供一种科学合理的参考方法。     

基于数据场聚类的拉林铁路隧道施工风险评估

为了明确高寒地区复杂的施工环境以及恶劣的气候条件对拉林铁路隧道施工带来的风险所属等级,提出一种基于数据场聚类的隧道施工风险评估模型。针对拉林铁路隧道工程的施工特点,分析隧道施工主要的施工风险与固有风险,构建符合拉林铁路地质特征的隧道施工风险评价指标体系。使用模糊评语集对风险指标进行风险概率和风险损失描述,对描述结果进行定量转化后,用基于数据场的高斯混合模型聚类确定各风险因素等级。运用该模型对位于拉林铁路的巴玉隧道施工风险进行评价,并与传统的K-means聚类结果进行比较,证明高斯混合模型的评价结果更加精准。     

地热病害对铁路隧道工程施工效率的影响研究

在山区铁路建设中,隧道施工遇有地热会造成施工环境高温高湿,导致施工环境恶化,施工效率降低,机械故障率增加,威胁施工人员的健康和安全。此文以向莆铁路戴云山等3座隧道为例,通过对地热地段施工工序、工作内容、人员和机械配置、工效等全过程跟踪和记实,建立施工组织模型,与正常施工环境下的参数和指标进行对比,分析对施工效率的影响,并计算出开挖、支护、衬砌工序的人工和机械降效系数。量化了地热病害对隧道施工和成本投入的影响程度。     

基于“3S”集成技术的铁路调查新方法研究

云贵川藏等山区铁路项目地形地质条件复杂,自然条件恶劣,用传统的调查方法效率低,风险高,难度大,适用性差,局部艰险地段调查精度无法满足设计要求。通过分析应用"3S"集成技术软硬件的优势,总结出一种新的调查方法,以应对艰险复杂山区铁路调查过程中面临的问题。本文首先阐述了奥维互动地图及无人机等具有"3S"集成技术的数字化软件、新型移动终端的特点及其优势,然后总结了调查新方法的流程体系,结合项目应用实例加以说明,最后与常规调查方法进行对比分析,得出了研究结论:基于"3S"集成技术的调查新方法具有精度高、效率高、风险低、适用性强等特点,能够有效解决复杂艰险铁路调查过程中面临的问题,可以在川藏等艰险山区铁路调查过程中推广应用。