高速铁路的灾害防护设计

研究目的:高速铁路的灾害防护是我国铁路建设中遇到的新问题,根据工程建设的需要,对可能造成铁路灾害的种类进行分析,并阐述可采取的防护措施.在参照国外高速铁路灾害防护技术的基础上,探讨适合我国高速铁路应用的灾害防护技术.研究结论:通过对可能造成铁路灾害种类的分析,有些突发性灾害信息实时性要求很高,及时预报和报警,对降低列车损失至关重要.我国高速铁路防灾安全监控系统的建立,应结合运营特点,合理确定某些灾害监测信息能直接控制列车限速或停运;另一些灾害监测信息可由调度人员人工确认处理.并可将防灾安全监控系统作为车站综合监控系统的主体部分进行集成,也可将自然灾害、轨温及火灾、突发事故、异物侵限监测和其他各类辅助监测统一集成.     

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。     

灾害对铁路影响及其防御对策

介绍冰雪、地震两种典型自然灾害对铁路的影响,总结抗击冰雪和地震灾害采取的有效措施.通过对我国铁路防灾减灾的思考,提出我国铁路应对灾害的防御对策:加快铁路发展,破解制约经济与社会发展的瓶颈;又好又快地建设发达完善的铁路网;从战略高度提高铁路应急能力;进一步修订完善<铁路工程抗震设计规范>;深入开展铁路抗震技术的研究等.     

玛依塔斯交通走廊风吹雪特点研究

研究目的:随着国家"一带一路"战略的实施,新疆交通进入快速发展阶段,然而新疆自然环境条件恶劣,交通建设饱受自然灾害危害。克拉玛依至塔城铁路穿越举世闻名的老风口-玛依塔斯风雪灾害区,这成为其建设过程中的主要问题。考虑克塔铁路建设、防护、运营和维护成本,在缺乏气象资料的区域内选择合适的交通走廊成为本次研究的主要目的。研究结论:(1)分析老风口-玛依塔斯区域马鞍地形效应,玛依塔斯方案风吹雪影响区段比老风口方案短;(2)研究区内,风吹雪灾害高发时间为12月;(3)研究区内,10～3月老风口方案的逐月最大风速和日平均风速的标准差均要高于玛依塔斯方案;(4) 10～3月玛依塔斯方案中受到大风和风吹雪灾害比老风口方案小;(5)利用WRF数值模式和遥感降水数据对缺乏气象资料地区进行有效的补充,本文的研究结论对缺气象资料风吹雪地区建设交通工程具有借鉴意义。     

物探技术在活动性断裂勘察的方法研究

研究目的:活动断层能引起多种自然灾害,如地震、砂土液化等地震灾害和断错、地裂缝等地质灾害。因此,研究活断层的勘察方法对于铁路建设防灾减灾而言显得尤其重要。为减轻活断层灾害和确保工程安全,物探先行,在铁路勘测阶段,通过对活动性断裂及其勘探方法进行系统的分析研究,提高勘察质量,查明沿线活动性断裂的空间分布及其延伸情况,为活动断裂工程评价铁路选线、工程设计等提供依据。本文结合胶新铁路和京沈客专等勘察项目,研究物探技术在活动性断裂勘察中所发挥的作用。研究结论:(1)物探采用地震映像法、密点距电测深可有效地查明活动性断裂的浅部位置分布;(2)采用地震反射可查清中、深部断裂发育延伸情况及特征;(3)采用测氡法既可查明由活动断层引起的地裂缝在近地表的分布情况,又可对断裂的活动性进行分析评价;(4)本文研究结论可为同类活动性断裂和地裂缝勘察提供借鉴。     

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。     

自然灾害对铁路的危害及防治对策

铁路作为国民经济的大动脉，每年因自然灾害造成的事故和损失十分严重。从分析自然灾害的成因分类人手，提出了铁路防灾减灾必须从新线建设的源头抓起，应建立完整高效的防灾减灾信息网络，制订切实可行的防灾减灾预案，对已发生的自然灾害，应进行彻底治理，以确保行车安全。     

基于故障树方法的铁路隧道紧急救援站间距分析

为研究铁路隧道紧急救援站合理间距,给铁路隧道防灾疏散救援土建结构设计提供参考,在分析铁路隧道紧急救援站设置影响因素的基础上,采用故障树分析方法,综合考虑隧道设计参数、列车制动性能、人员操作失误、火灾燃烧特性等关键因素,演绎分析建立相应的故障树模型,得到火灾列车不能到达紧急救援站事故的风险概率.研究结果表明:(1)采用故...     

基于线路风险的铁路救援资源优化配置

分析铁路线路致灾因素,构建铁路线路灾害风险评估指标体系.采用基于风险概率的风险评估方法对铁路线路灾害风险进行评估,得到铁路线路风险发生概率和风险等级,以此为依据抽象得到事故预测点及其风险程度.以救援资源储备点覆盖所有事故预测点为约束条件,以救援资源储备点的建设及运营成本最小和救援资源配送时间最短为目标函数,建立铁路救援资源优化配置模型.采用蚁群算法对模型求解,设计模型求解算法流程.以某铁路局线路和救援资源现状为例,采用上述方法进行线路风险评估和求解救援资源优化配置方案.结果表明,救援资源配置方案与现有资源配置情况相比,节约了救援资源储备点的建设及运营成本,缩短了平均救援资源配送时间.     

浅谈资金时间价值在铁路建设方案比选中的应用

论述考虑资金时间价值的铁路建设项目工程费用计算方法,介绍资金时间价值在设备选型和区域性线路方案比选中的应用,建议铁路建设方案经济比选应考虑资金时间价值,以及要重视建设、运营及维护等数据积累.     

单洞单线隧道平导救援站防灾通风优化研究

研究目的:紧急救援站防灾通风系统设计是特长铁路隧道防灾系统设计的一个关键问题,合理优化的防灾通风系统直接关系着灾害时人员的安全疏散。本文采用网络通风计算方法,主要对单洞单线隧道平导救援站内防灾通风系统进行优化研究,并考虑自然风对紧急救援站风流分布的影响,从而确定合理的防灾通风系统。研究结论:(1)提出了一种适用于平导救援站的优化防灾通风系统方案;(2)探明了自然风对紧急救援站联络横通道内风速分布的影响规律,建议对隧道内自然风进行长期监测,并在紧急救援站两端增加布置一定数量的射流风机;(3)该研究结果可对特长铁路隧道防灾救援系统的设计提供指导。     

锦州港至白音华铁路天河梁越岭段线路方案研究

越岭段的铁路选线是线路选线中的重点、关键,涉及到线路走向、投资节省、运营安全、减灾防灾等;越岭段的选线应因地制宜、因线制宜,综合考虑铁路建设及运营期间的各方面需求。针对锦州港至白音华铁路由赤峰越天河梁进入锡林浩特界,线路方案综合了灾害防治、绿色环保、运营通风、运输实践、投资节省等因素,经过系统的研究、比选后确定。天河梁越岭段线路选线是减灾选线理念在山区越岭选线的工程实践,对严寒多雪的山区铁路越岭选线具有一定指导意义。     

复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论研究

研究目的:岩溶地区既有(高速)铁路建设中时常出现突水突泥、岩溶塌陷、地表失水等灾害,给人类生命财产造成严重损失,对环境造成不良影响,因此有必要从岩溶灾害风险管理角度研究复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论,以便完善高速铁路选线理论体系,对岩溶区高速铁路选线工作、防灾减灾具有重要实际意义。研究结论:(1)揭示了复杂岩溶区控制高速铁路选线的岩溶致灾因子及灾害风险类型;(2)创立了复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论:在识别岩溶致灾因子、灾害风险的基础上,以"绕避强烈发育岩溶,选择相对安全位置,设置合理工程设施"为指导方针,贯彻执行"先绕避、短通过、抬高程、傍河边、靠既隧、顺坡排、浅覆盖、防崩滑"二十四字减灾选线指导原则,初步选定线路方案;采用以多级模糊综合评价法、风险评估法进行线路方案定量综合比选和风险评估,不断完善线路方案;(3)该研究成果有利于完善铁路勘察设计规程规范,指导高速铁路选线工作,实现"防灾减灾、降低造价、确保安全"的目标。     

煤矿采空区地表岩移对高速铁路的影响研究

研究目的:高速铁路工程穿过煤田矿区,通过分析采空区引起的地表变形、影响边界,评价其对铁路的影响,为选线提供依据;采用新的计算和预测方法使铁路保护煤柱的留设既保证工程安全,又能合理占压资源,从而满足高速铁路的精度要求.研究结论:概率积分法比较全面地考虑了影响地表移动变形的主要因素,根据矿区地质条件、煤层赋存、开采技术条件等,选择合理的岩移计算参数,能较准确地预测采空区引起的地表变形结果.通过岩移计算分析,研究的线位已处在采空区的影响范围之内,地表移动变形预测值超过高速铁路工程所允许的变形值,必须对采空区处理或对线位进行局部优化.岩移变形影响因素较多,计算参数的选取需结合观测总结积累经验.     

防灾安全监控系统在高速铁路中的应用

铁路建设的快速发展,列车安全、高速运行的需求越来越迫切,而随着列车运行速度的提高,风、雨、雪、地震等自然灾害以及突发异物侵限对列车造成的影响越来越大,铁路防灾安全监控系统可以对各种灾害进行有效的监控和及时的预警、报警。     

高速铁路防灾安全监控系统研究与开发

防灾安全监控系统是铁路信息化总体规划中的一个重要子系统。在对国外高速铁路防灾安全监控系统现状调研的基础上,分析灾害监测技术及发展趋势,研究大风、暴雨、大雪、地震灾害及异物侵限突发事件对列车运行安全的危害性,结合我国高速铁路实际情况,提出防灾安全监控系统总体结构、网络结构、系统功能及相关系统接口关系,搭建凤、雨、雪、地震及异物侵限监测的模拟试验环境,开发防灾安全监控原型系统,实现风、雨、雪、地震自然灾害及异物侵限实时监测信息分布式获取、集中管理、紧急处置、综合分析与运用,及时掌握灾害发生动态。     

探讨既有线改造风险及灾后应急的信号方案

随着铁路建设的不断推进,既有线提速改造、电气化改造的工程越来越多,如何使既有线在改造建设期间,减少对运输组织的干扰,保障运营安全,日益成为大家关注的课题.同样,由于近年来世界大范围的气候变化,在中国发生的极端自然灾害情况也屡屡出现,对作为交通大动脉的铁路运输产生了严重的影响,为尽量减少灾害损失,尽快恢复灾后运输,也需要我们研究良好的解决方案.     

紧邻基础设施的爆破安全管理

研究目的:通过朔黄线的西柏坡电厂三期铁路专用线工程爆破作业实例,试图说明,在重要的基础设施附近进行爆破作业的安全保证,靠目前的绝对安全的管理理念是无法做到的,应当从整体上对施工安全进行系统的规划和落实.研究结论:在包括运营中的铁路在内的重要基础设施附近进行爆破施工,通常所采用的基于风险方法的安全管理不适合目前的工程施工环境,在现场缺乏可操作性;施工单位是危险产生的源头,不但在投标阶段即应有尽量符合实际的防灾计划,更应在施工阶段制定切实可行的防灾措施.但是,只有业主、施工单位和设施主人共同从整体上承当防灾体系的制定和实施的责任与义务,才能从根本上预防或缓解灾难的发生及从可能出现的灾难中快速恢复.     

蒙华铁路黄土滑坡风险评价研究

为了降低滑坡等不良地质在铁路建设和安全运营过程中产生的危害,在选线过程中需对区域内不良地质发生的风险进行评估。以蒙西至华中煤运通道工程黄土高原区为研究对象,基于遥感与GIS技术开展区内黄土滑坡风险评价研究,通过GIS技术分析滑坡与环境要素的内在联系,确定18个滑坡影响因子并进行定量研究;根据区内滑坡遥感解译成果和影响因子数据建立加权叠加模型,实现滑坡风险等级区域划分,并提出一种新的因子权重计算方法:通过建立滑坡因子变异系数在滑坡处与研究区的数学关系确定因子权重,具有客观可靠性;基于黄土滑坡风险评价结果,对拟选线位进行方案比选,提出最优线位通过方案。研究成果可应用于铁路工程选线设计和防灾减灾等工作。     

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。