基于集对分析的列控系统运营安全风险评估

针对列控系统在运营过程中风险态势与趋势难以预测的问题,将集对分析(Set Pair Analysis, SPA)引入列控系统运营风险评估中。基于人、机、环、管的系统理论构建评价指标体系,通过SPA的三元联系数与不确定层次分析法(AHP)计算列控运营指标权重,以五元联系数建立同异反风险评估模型,利用SPA的联系态势与偏联系数评判列控运营风险态势以及风险发展趋势。实例分析表明,该系统运营处于同势7级,属于低风险状态,且总体风险呈现"同"、"异"、"反"相互交错的发展趋势,并对其呈现多次下降趋势的指标提出对应防护措施。验证了该模型能够较好的评判该列控系统运营安全的风险等级,进一步完善列控运营安全风险趋势评估的不足,为列控运营风险管控提供理论依据。     

基于组件安全属性的列控中心信息安全风险评估方法

为评估列控中心TCC的信息安全风险,构建列控中心系统的组件安全属性,结合信息安全风险评估指标体系,提出一种基于组件安全属性模型CMOSA的列控中心风险评估方法。以组件的方式对列控中心系统进行划分,通过研究列控中心与其他子系统之间的信息交互过程,抽象出各组件的安全属性;结合AHP确定列控中心信息安全风险评估指标,以组件安全属性对风险评估指标的影响识别组件的风险值,利用改进VIKOR算法评价系统的风险值,为列控中心的信息安全风险评估提供一种定量分析手段。结果表明,在列控中心系统中,外接集中监测系统的辅助维护单元模块、驱动与采集单元模块的风险值最大,作为风险管理者,应采取具体的防护措施降低风险。     

基于多级可拓评价法的列车运行控制系统运营安全风险评价

为定量评价列车运行控制系统的运营安全风险水平,构建包括列控设备风险、操作风险、维修风险、环境风险、安全管理风险和更新改造风险的列车运行控制系统运营安全风险评价指标体系,并基于模糊层次分析法确定各评价指标的权重,建立列车运行控制系统运营安全风险多级可拓评价模型.以国内某高速铁路CTCS-3级列车运行控制系统的运营安全风险定量评价为例,验证了该模型的合理性、可行性和适用性.     

隧道洞口段危岩崩塌落石冲击风险评价研究

研究目的:西南山区隧道进出口段往往位于沟谷,地形切割强烈,洞口仰坡易发生崩塌落石灾害。为评价落石灾害风险,本文建立新的隧道洞口段危岩落石风险的综合评估流程以及多指标综合评估模型,克服以往确定指标权重时人为因素影响较大的缺陷,为今后隧道洞口坡段落石灾害治理决策、落石计算和防治工程等设定风险等级提供依据。研究结论:(1)将可拓学理论引入隧道洞口危岩落石风险评估中,建立了隧道洞口危岩落石风险的可拓综合评估流程,构建了落石风险的多指标可拓综合评估模型;(2)对定性指标做定量化处理并对评价指标进行归一化处理,使得评估指标具有可比性,并提出用简单关联函数确定各指标权重;(3)构建了隧道洞口危岩落石风险分级的物元可拓模型,将落石风险等级定为极低风险(Ⅰ)、低风险(Ⅱ)、中等风险(Ⅲ)、高风险(Ⅳ)与极高风险(Ⅴ)五类,通过工程实例验证并利用层次分析-模糊数学综合评价法进行对比,验证了该评价模型的评估结果是合理的、可行的;(4)本研究结果可为落石风险评估提供一种新的思路。     

列控运营风险可预测度的计算方法研究

为了改进现有列控运营风险评估方法的不足,在分析风险矩阵的基础上,提出了一种考虑风险可预测度的列控运营风险三维矩阵评价模型,并对风险的可预测度做了进一步研究,提出了一种计算风险可预测度的方法:即建立风险可预测度的评价指标体系和评价等级标准;采用G1法和模糊数评价矩阵分别计算专家权重、风险指标体系权重;对专家评价结果进行集成得到风险可预测度等级,通过以某风险为例进行可预测度计算,结果验证了本文方法的有效性和可用性。     

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。     

基于加权云模型的全电子联锁系统运营安全风险评估

结合现场实际情况,在系统层面对于全电子计算机联锁系统进行更加客观准确的运营安全评估,综合考虑系统的风险严重度及风险可能性,提出一种基于最优组合权重计算法的云模型安全评估方法。首先从人员、设备、环境、管理、维修5个方面建立安全风险评估体系,在专家评估的基础上运用最优组合权重法计算体系中的底层指标权重,再将权重代入评估云模型的计算中,分别得到系统的风险可能性和风险严重度评估值,综合得出系统的运营安全风险容忍等级。将该方法引入全电子联锁系统的运营安全评估中,通过对实际数据的计算,证实该方法能够克服以往评估方法的主观性和片面性,使得到的结果更加准确和直观,实现真正意义上的“综合”评估。     

基于改进可拓物元法的地铁车站运营安全评价方法

我国大中城市的地铁建设和运营已进入规模化、网络化阶段。地铁车站的安全运营是整个地铁系统运营安全的重要保障。对地铁车站运营安全风险因素进行梳理与凝练,科学合理地选取出风险评价指标,并采用综合赋权法确定指标权重系数,将德尔菲法、专家咨询法与可拓物元法相结合,提出了改进可拓物元法,提高了地铁车站运营安全风险评价的时效性和科学性。结合南京地铁大行宫站的实地调查数据,对模型进行实例验证,以说明实施步骤和应用效果。     

基于Markov链的信息安全风险评估模型

风险评估是信息系统安全保证的核心和关键。本文对现有的信息安全风险评估方法进行分析评价,比较包含FTA、FMECA、HazOp等在内的传统风险评估技术和以CORAS为代表的现代风险评估技术,将基于Markov链的评估模型引入到信息系统安全风险评估中,完善了基于模型的信息安全风险评估方法(CORAS)。首先,利用Markov链对信息系统进行建模;其次,构建基于Markov链的风险转移矩阵,定量计算信息系统的安全风险指标;最后,以网上银行信息系统为例进行了数值计算,量化了网上交易任务的风险指标。通过这种风险评估方法,能够确定信息系统中高风险的活动或子系统,为信息安全风险评估工作的开展提供了方法和实践基础。     

AHP策略下CTCS网络安全风险评估方法

工业控制系统的网络安全风险评估通常受多种不确定性因素的影响，为有效降低评估过程中专家主观因素和其他不确定性因素对评估结果造成的影响，提出一种基于攻击树和层次分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP）策略的网络安全风险评估方法，并将其应用于中国列车运行控制系统（Chinese Train Control System,CTCS）的风险评估实践。首先，分析CTCS结构及其安全威胁，并基于安全威胁构建攻击树模型；其次，研究CTCS安全事件的产生机制，基于AHP策略分析安全事件可能导致的损失，将不确定性因素纳入安全事件发生概率的计算，通过安全事件发生概率及其损失计算出CTCS的风险值，当被评估对象为新上线系统或专家评估经验不足时，为降低数据波动引起的评估偏差，计算时去掉安全事件概率的最大值和最小值；最后，基于所提方法开展风险评估试验并进行仿真。结果表明：考虑攻击不确定因子和影响因子，风险评估结果在较低风险至中风险连续区间内的分布率接近100%，相对于未考虑不确定性因素的情况，风险评估结果在连续区间的分布率提升了近15%；去掉安全事件概率的最大值和最小值时，风险评估结...     

运营地铁车站拓建施工风险分析与评估研究

随着城市建设的快速发展和人口急剧增加,有些已经投入运营的地铁车站逐渐无法满足乘客的出行及换乘需求,需对其进行针对性拓建。地铁车站拓建工程周边环境复杂,变形控制要求严格,施工过程中受力体系多次转换,极易发生安全风险事故。以北京地铁宣武门站接驳拓建工程为研究对象,重点考虑4个一级指标和22个二级指标,建立多层次运营地铁车站接驳拓建施工风险指标体系;通过层次分析法确定各风险指标的权重;采用模糊综合评价法对接驳拓建施工风险进行评价分析。结果表明宣武门站接驳拓建施工为三级风险,既有地铁、周边管线和既有结构破除3个指标达到四级风险,需采取专项风险控制措施以确保施工安全。研究成果对相关工程的风险管理具有一定借鉴意义。     

哈大高速铁路列控限速设置时机的研究

随着哈大高速铁路的开通运营,在保证动车组高速、高效运营的同时,如何使动车组及时、准确地接收到限速信息,在发生自然灾害或非正常的情况下保证动车组安全、平稳运行是需要研究的问题。通过论述当前列控限速设置流程及控车原理,分析列控限速设置存在的安全风险,提出正确进行列控限速设置的时机和流程。     

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...     

多级可拓评价方法在地铁运营安全评价中的应用

根据地铁运营的特点及国家地铁建设法规及运营标准的要求,比较全面、系统地构建地铁运营安全评价指标体系.为了弥补现有地铁运营安全评价方法的不足,建立以可拓法为核心的地铁运营安全的多级可拓评价模型.并以北京地铁某线路为实例,确定该线路及其运营子系统的风险等级.针对评价结果提出预防地铁运营事故的有关对策,为我国地铁运营安全综合评价提供一种新的评价方法.理论分析和实例计算表明:该方法在地铁运营安全评价中有较好的适用性.该项工作可为我国地铁运营安全评价的深入研究提供参考.     

SPA方法在地铁运营基础安全现状评价中的应用

以评级分数确定地铁运营基础安全现状的传统评价方法,未能考虑到地铁运营安全评价指标的确定性与不确定性问题。因此,通过引进集对分析理论的“三划分”思想,把区间评定值转化成同异反联系数的形式,构建了具有元素权重的地铁运营基础安全现状评价结果的三元联系度函数模型。应用该模型分析某地铁集团下属5条地铁线路运营基础安全现状评价结果的权重联系度、集对势、悲观势、同一度、差异度以及对立度,结果表明：这些指标形象而客观地揭示了5条地铁线路运营的基础安全现状及变化趋势。     

列控安全相关通信系统的安全监视

本文分析了通信在列控安全关键系统执行其安全功能中的地位与作用,以及列控安全相关通信系统危险失效频率应满足的要求。探讨了安全相关通信系统的失效原理与机制。针对构建在不可信传输系统上的安全相关通信系统,讨论了安全编码和传输编码对列控系统SIL的影响。指出电磁、环境以及其他因素干扰的不确定性,是导致安全相关通信系统无法满足安全性指标的一个重要因素。提出对列控安全相关通信系统实行在线安全监视的原理和方法,给出监视周期和安全编码长度之间的定量关系,为通信安全提供有效的监视工具,以保证在环境变化或出现其他干扰因素时系统仍能达到安全要求。     

高速铁路穿越大型溶洞风险评估研究

研究目的:在西南及邻区进行高速铁路规划及修建过程中,桥隧占比较大的高速铁路以隧道形式穿越可溶岩地层中的垂直渗流带、季节变动带几率大大增加,该带岩溶强烈发育,常常形成复杂的大型溶洞,将极大地增加隧道施工、运营风险,开展高速铁路隧道穿越大型溶洞风险评估意义重大。研究结论:(1)高速铁路隧道穿越大型溶洞风险主要受溶洞底堆积物流失性、溶洞底堆积物稳定性、溶洞顶板安全性、溶洞洞壁稳定性等因素控制;(2)建立了高速铁路隧道穿越大型溶洞风险评估的TKCR模型,制定了指标量化标准,确立了各级因子的权重值;(3)利用TKCR风险评估模型对沪昆客专朱砂堡2号隧道遭遇的巨型溶洞进行了评估,溶洞大厅段计算评估分数为76分,属于高风险段;暗河交叉段评估分数为69. 5分,属于中风险段,与实际情况相符合;(4)本研究成果对于高速铁路隧道穿越大型溶洞的设计、施工、运营等都具有指导意义。     

基于FTA-AHP的铁路安全风险综合评估方法

针对单独应用故障树分析法(FTA)或者层次分析法(AHP)进行安全风险评估存在评估结果片面的问题,将FTA方法与AHP方法相结合,研究设计基于FTA-AHP的铁路安全风险综合评估方法。用FTA方法确定目标风险事件的原因事件,构建FTA模型;对FTA模型中的基本原因事件分类归纳,建立AHP模型;对AHP模型准则层和指标层因素的重要性进行两两比较,构建各层的判断矩阵;将通过一致性检验的各层判断矩阵中的特征向量作为该层对应因素的权重向量,并结合因素的安全状态评分,得到上一层对应因素的安全状态评分;通过逐层计算各因素的安全状态评分,最终实现对分析目标安全风险的综合评估。以高速列车制动系统的安全风险综合评估为例,验证了方法的可行性和有效性。该方法既可以分析导致铁路系统故障的原因及其影响程度,又可以对整体系统的安全状态进行综合评估,更全面反映系统的安全风险状态。     

基于统一建模语言的CTCS-3级列控系统风险评估的研究

CTCS-3级列控系统是典型的安全苛求系统,其系统评估技术是一项复杂的系统工程。通过将系统需求由非形式化向半形式化模型转换,运用危险及可操作性研究、故障树分析、事件树分析和原因结果分析等安全分析工具,提出适用于CTCS-3级列控系统的风险评估技术,对我国CTCS-3级列控系统评估具有积极作用。     

基于优度评价法的艰险山区铁路隧道安全等级判定探讨

艰险山区铁路隧道在施工过程中可能同时存在塌方、瓦斯爆炸等多种灾害风险,针对隧道自然特征属性,基于可拓优度评价法,引入梯形模糊数层次分析法确定各评价指标的权重系数,在物元模型的基础上建立艰险山区铁路隧道的安全等级判定模型,以便于后续施工中采取合理的施工技术。对渝黔铁路新凉风垭隧道进行安全等级判定,其结果为极不安全(Ⅴ级),现场地质勘查等资料表明,可拓评估在艰险山区铁路隧道安全等级判定中有着较好的适用性。