大跨径连续刚构桥安全性评估的基准有限元模型

以八尺门连续刚构桥为背景,结合其健康监测系统,探讨监测数据处理和安全性评估通常值、限值确定方法。基于健康监测进行该桥有限元模型动力修正和模型验证,得到该桥基准有限元模型;利用基准有限元模型确定桥梁安全性评估安全阈值。结果表明:该桥监测系统能满足桥梁健康监测和安全评估基本需要,基于健康监测长期统计通常值确定方法和基于基准有限元模型的安全阈值确定方法可为健康监测系统设定安全预警值提供依据,满足桥梁安全性评估要求。     

考虑天气状态的接触网可靠性评估方法研究

接触网系统可靠性评估结果受天气影响较大,传统的评估方法难以客观评估不同天气状态下的系统可靠性指标。本文提出一种考虑天气状态影响的高速铁路接触网系统可靠性评估方法,该方法依据IEEE标准导则建立三态天气下接触网系统各类元件的故障率与修复率修正模型,得出不同天气状态下元件故障率与修复率。为考虑故障率、修复率的模糊性以及天气状态的随机性对可靠性评估的影响,在三态天气模型基础上,运用可信性理论对不同天气状态下各类元件的故障率、修复率及天气状态的随机模糊性进行不确定性建模,基于GO方法计算三态天气下接触网系统的可靠性指标。以宝成铁路统计数据进行算例分析,结果表明,提出的方法能够在统计得到的不考虑天气状态的数据基础上计算不同天气状态下系统可靠性指标,减少现场统计工作量,同时反映了原始数据的随机模糊性。     

桥梁结构基于性能的地震经济风险评估

针对我国桥梁结构的地震直接经济风险评估,建立基于性能的实用评估方法。规范设防下利用地震动参数确定地震危险性,将改进能力谱方法用于确定桥梁结构各损伤状态的地震需求水平,结合桥梁损伤脆弱性以及相应的损失比,使桥梁结构的地震经济风险定量表达为年预期损失形式。并借助OpenSees地震工程仿真平台应用本方法对一座城市轨道交通桥梁进行地震经济风险评估。结果表明,在设定地震下桥梁结构的地震直接经济风险损失主要来自年超越概率较高的轻微破坏和中等破坏,约占风险损失的82.4%;而运用增量动力分析对该评估方法的验证结果表明,该方法的评估结果与增量动力分析结果相比较为保守,二者相对误差随年超越概率的降低而趋于减小。     

基于云模型和组合赋权法的列车通信网络性能评估

针对列车通信网络性能评估缺少量化评估的问题,提出了基于云模型和组合赋权法的列车通信网络评估方法。首先,建立列车通信网络性能评价体系和Opnet仿真平台,采用组合赋权法确定综合权重;然后,采用云模型生成评价云,根据综合权重和逆向云算法得到综合云;最后,将列车通信网络性能综合云与评价云进行相似性度量,实现列车通信网络性能的评价。通过算例分析表明,该方法能够客观有效地评估列车通信网络性能,为列车通信网络的性能评估提供了理论参考。     

隧道施工引起地下管线变形的安全评估

基于Peck经验公式和管土相互作用弹性连续解的理论,建立地表沉降与管线变形的内在联系,提出隧道施工扰动下地下管线的安全评估方法,并结合工程实际案例,对该方法的应用作了详细的阐述.该方法能利用施工实测数据及工况,确定地表沉降沉槽宽度系数、地层损失率及管土相对刚度,进而实时评估管线应力和弯矩及其安全状态,对隧道施工引起的地下管线变形的安全评估具有一定的指导意义和参考价值.     

高速铁路钢桥的低温脆性断裂评估

基于断裂力学理论,提出采用损伤容限法的高速铁路钢桥低温脆性断裂评估方法。采用Euoro-code3确定正交异性板钢桥面的有效宽度和等效疲劳应力幅,应用断裂力学的Paris公式计算疲劳裂纹扩展速率,按照同时考虑脆性断裂和塑性屈服断裂影响的R6破坏模式确定设计应力强度因子,根据裂纹的长度、冲击功和转变温度确定含裂纹钢板在不同温度下的断裂韧性,并考虑板厚对冲击功的影响,桥梁结构中焊接残余应力、列车速度、钢板弯曲成型等因素对钢桥低温脆性断裂的影响。该方法适用于无试验条件确定含裂纹钢板低温断裂韧性情况下的低温脆性断裂评估,也可用于钢桥的疲劳强度降低程度、使用寿命内检查次数和焊缝修补次数的确定。应用此方法对欧洲某高铁钢桥的钢横梁下翼缘进行-40℃条件下的低温脆性断裂评估结果表明,当列车速度大于150km.h-1且钢横梁、钢吊杆等局部构件活载应力在70MPa以上时,等效降温已经达到-5℃以上,此时必须考虑列车速度对其脆性断裂的影响,而对应变速率小于0.002 5s-1的构件可以不考虑列车速度对脆性断裂的影响。     

基于模糊综合评判的转辙机健康评估研究

综合考虑转辙机的历史与现状、电气与非电气因素以及运行状况等,对转辙机进行健康状态评估。提出一种基于模糊综合评判的转辙机健康评估方法。针对转辙机受自身质量、检修维护情况和运行环境等诸多不确定随机因素影响的问题,引入模糊理论,建立基于模糊综合评判的转辙机健康评估模型。根据不同因素对转辙机健康状况的影响情况,应用层次分析法结合专家经验,确定健康影响因素权重,采用模糊综合评判法实现对转辙机健康状况的综合评估。该评估方法能较好地适应转辙机健康影响因素的模糊性和复杂性。通过实例分析验证该方法的有效性和可行性,为实施转辙机的状态检修提供理论依据。     

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...     

基于前景理论和直觉模糊集的编组站布局调整决策研究

为提升编组站布局调整方案的决策水平,考虑未来不同的运输需求增长状态对决策者行为心理的影响,提出基于前景理论与直觉模糊集的编组站布局调整决策模型。首先,构建编组站布局调整方案比选指标体系,涵盖空间分布的合理性、适应性、协调性、对社会的影响、经济性5个指标层;其次,利用直觉模糊集表征决策者对方案属性的主观评价值及犹豫度,并构造得分函数得到方案属性的综合得分值;然后,引入前景理论考虑决策者在不同运输需求增长状态下的不确定型偏好,结合灰靶决策理论构造三参照点计算编组站布局调整方案的综合前景价值;最后采用VIKOR决策方法对方案进行优选。通过某枢纽编组站布局调整实例,研究结果表明,A2为最优调整方案,与实际确定方案相吻合,验证了决策模型的有效性和实用性。     

铁路工程施工招标综合评估法投标报价分析

铁路工程施工招投标主要采用综合评估法,对投标文件进行综合评审答分,并将得分由高到低排列推荐中标候选人。此文在介绍综合评估法和投标报价评分规则的基础上,为便于对投标报价进行分析,假设各投标人均为"理性经济人",且目标一致,采用以各投标人的报价平均值作为各投标人的报价,求解满分区间不等式,得出报价范围,再计算各投标人综合得分。该方法经实例计算验证,较其他评标方法简便、精确,且通用性强,可为以后施工招标进行投标报价分析提供借鉴。     

基于集对分析和证据理论的高铁接触网健康状态评估

为及时准确地评估高速铁路接触网的健康状态,提出一种基于集对分析和证据理论的接触网健康状态评估方法。首先通过变异系数法和层次分析法相结合确定各评估指标的常权重,并根据其相对劣化度得到相应的变权重;采用集对分析方法确定各评估指标与各健康状态等级间的联系度,并将其作为基本概率分配;然后采用证据理论将修订后的基本概率分配进行融合得到评估结果;最后,采用最大隶属度原则和置信度准则来判断接触网的健康状态等级。研究结果表明:与模糊综合评估方法相比,提出的方法不仅能够有效地识别接触网的健康状态,而且评估结果更加准确,状态等级间的区分度更大,为接触网健康状态评估提供一种新的思路。     

运煤铁路基础设施项目综合评价研究

基于综合评价对促进运煤铁路基础设施项目建设可持续发展的重要意义,构建运煤铁路基础设施项目综合评价体系,建立以过程评价、效益评价、影响评价、可持续性评价为主要内容的评价指标体系并确定指标权重,基于模糊数学及灰色系统理论构建运煤铁路基础设施项目综合评判方法,并以SHH铁路为例进行实证分析,以期为相关研究与实践提供借鉴。     

基于组合赋权-VIKOR 的地铁站 内涝风险评估

为有效地降低和预防地铁站内涝事故的发生,提出基于组合赋权-VIKOR 的地铁站内涝风险评估。首先,从地铁站降雨情况、挡水能力、排水能力、安全疏散和安全管理 5 个方面,构建风险评价指标体系;然后,用博弈论思想,将层次分析法与 CRITIC 法所求得的权重进行优化重组;最后,应用 VIKOR 方法的利益值,确定地铁站内涝风险评估等级。将所建立的模型应用于广州地铁 13 号线地铁站的内涝风险评价中,得出各地铁站的内涝风险等级,结果表明南岗站处于内涝高风险水平,并通过制定有针对性措施,保障该地铁站汛期的安全运营。该方法的评估结果与实际情况相符,为地铁站内涝风险评估提供一种新的方法。     

属性数学在铁路交通安全综合评价中的应用

针对我国铁路安全监督检查管理的现状,研究适合铁路交通安全综合评价的指标,建立3层评价指标体系.为提高安全评价结果的准确性,以交通事故信忽为依据,采用灰色关联分析法评判初始指标权重的有效性.在属性集和属性测度理论基础上,提出基于属性数学的铁路交通安全综合评价方法和模型,按照所建立的指标体系,由低到高逐层计算属性测度,根据属性判别准则,确定该评价对象最终结果.利用铁路安全监督管理信息系统收集的实际业务数据,对某路局一段时间的安全状况进行判别,验证了所建立的属性数学评价模型的可行性、适用性及可操作性.     

长大公路隧道运营安全综合评价研究

为提升长大公路隧道安全运营潜势,根据隧道运营环境特点,提出分段评价思想,运用Delphi法建立了隧道各区段运营安全综合评价指标体系,运用乘积标度法分别确定了各指标权重;根据模糊综合评价理论,提出了适用于长大公路隧道的主、客观相结合,定量分析为主的综合评价方法,并且建立了基于评价结果的响应机制。最后,通过某特长隧道的实践验证,表明该综合评价方法能够真实地反映出隧道运营安全态势,而建立的响应机制也能合理地评判评价结果。     

基于属性数学的铁路重载运输安全评价

铁路重载运输设施设备要求高,确保其安全运行意义重大。属性数学理论主要研究和解决定性描述的度量和不同的定性描述之间的关系问题,基于此,从人员、设备、环境及管理4个方面建立包含3层级28项指标的铁路重载运输安全综合评价指标体系;采用德尔菲法和模糊统计法得到指标初始权值,并通过灰色关联法判断指标权值的合理性。建立铁路重载运输安全综合评价模型,重点利用属性集和属性测度理论研究并制定单指标等级划分标准,采取正规模糊子集以及置信度准则等方法构造属性测度函数以及属性识别准则。以呼和浩特铁路局大包线重载运输为例,应用所建模型评价其安全等级,评价结果符合呼和浩特铁路局实际情况,表明所建模型能较好适用于铁路重载运输安全综合评价。     

基于模糊综合评价法的有轨电车运营风险评估

为实现在不完备风险事件数据基础上对有轨电车运营风险的全面识别和评估,提出一种将风险事件历史数据与专家经验结合的运营风险评估方法。分析中国北方城市有轨电车运营风险事件信息,通过层次分析法识别并建立有轨电车运营关键风险因素评估体系,采用基于风险矩阵法与专家评价法的模糊综合评价法进行有轨电车运营风险综合评估。分析长春市有轨电车运营案例,结果表明：有轨电车运营总体风险可控,其中与车辆相撞、轨道异物入侵、恶劣天气、道岔与信号设备的风险较高,建议有关部门加强安全隔离设施的布设、人员出行行为的监管力度以及针对恶劣天气的提前预警与措施,并在日常运营中加强对关键设备的智能维护和健康管理。     

基于变权综合原理的斜拉桥索力、线形状态评估

基于变权综合原理,建立斜拉桥索力、线形状态评估模型。以约束优化索力值为基准值,引入索力上下限;以成桥线形作为基准值,以控制点的竖向允许位移高次插值形成线形评估的上下限。编制状态评估算法,利用变权综合原理和斜率关联度,以适度指标模型进行线性插值,并根据一组实测数据,对索力、线形状态进行评估。计算结果表明,随着均衡系数的减小,桥梁构件评估结果是一个加速退化的过程;变权模式作用下的变权权重越发散,评估结果的退化过程越剧烈,均衡系数-评分曲线的曲率越大。对于每个测点评分状态完全一致的桥梁构件,其均衡系数-评分曲线的曲率恒等于0,即评估结果将与均衡系数的取值无关,数值模拟结果与预测基本吻合。     

基于GAHP的铁路大雪灾害风险模糊综合评估

为了准确评估铁路大雪灾害风险,提出一种基于群决策层次分析法的铁路大雪灾害风险模糊综合评估模型。首先,详细分析铁路大雪灾害风险因子,建立铁路大雪灾害风险评估量化指标体系,采用改进的群决策层次分析法获得各指标权重;其次,引入和改进模糊综合评价模型,通过计算最大隶属度原则的有效度,综合采用级别特征值公式和置信度准则确定铁路大雪灾害风险评估级别;最后以某铁路区段为例进行风险评估。结果表明,模型合理可靠,能更准确地判定风险级别。