铁路行车安全预警模型研究

结合国内外铁路行车安全判定的相关指标及我国铁路行车安全的特点,确定了铁路行车安全预警模型的指标体系.其次,针对警情指标的时间序列用Hodrick-Prescott滤波法(HP滤波法)对其进行分解,并对结果进行长期趋势分析.采用3σ方法确定了铁路行车安全预警模型的警限和警度;选取了优化无偏GM(1,1)模型进行预警指数的拟合及短期预测,并利用残差修正进一步改善了优化无偏GM(1,1)模型的拟合和预测效果.最后,以1998-2012年的铁路行车安全数据为案例验证了模型的有效性与实用性.预警模型的结果表明警情指标长期趋势向好,但未来应积极预防一般事故的发生,以减少事故造成的直接经济损失.     

基于模糊神经网络的信息系统安全风险评估研究

采用改进的模糊AHP构建模糊综合评判中的权重集,克服了传统AHP的不足;将模糊综合评判的数据作为样本,利用人工神经网络强大的自适应能力与非线性映射能力,获得专家知识、主观判断以及风险因素对系统的影响程度,从而对信息系统进行安全风险评估,降低了评判过程中的随机性和专家主观上的不确定性.通过实例说明了方法的应用,并借助误差分析和相关性分析检测了模型的有效性.     

动车组轴箱轴承模糊可靠性寿命评估

考虑影响轴箱轴承寿命的模糊因素,运用集对分析理论和模糊集理论对轴箱轴承进行可靠性寿命评估.利用轴箱轴承的可靠度计算模型确定轴承的可靠度范围,将影响轴箱轴承寿命的额定动载荷和平均当量动载荷作为模糊变量,采用改进的模糊层次分析法确定模糊因素的权重,建立模糊变量的综合评判矩阵,按加权平均法确定模糊变量的值,评估轴箱轴承的模糊可靠性寿命.与传统轴承可靠性寿命评估结果相比,该方法得到的评估结果更加贴近实际,同时提高了评估结果的准确性.     

基于模糊理论的铁路普通客车维修质量评判方法

在分析铁路客车维修质量评判因素模糊性、多层次性基础上,提出采用多级模糊综合评判法对客车维修质量进行评判.为此,建立了多级模糊综合评判模型,并通过实例验证了模型的可行性,从而为客车维修质量评判工作提供了一种有效的方法.     

基于AHP的铁路行车人员人因失误分析

铁路行车安全对全路安全运输生产有着十分重要的作用,而影响铁路行车安全的因素错综复杂,其中人员的失误又是引起事故发生的重要因素。探讨层次分析法作为一种有效的方式对铁路行车人员人因失误进行分析的可行性,为铁路行车人员的人因失误分析提供一种科学依据。     

基于Petri网的复杂行车故障分析方法研究

鉴于铁路大型客运站行车安全的重要性和复杂性,从人员、设备、环境的角度出发,建立系统的事故树,然后再将其转换为Petri网模型.提出了利用Petri网的关联矩阵求解系统最小割集的方法,并计算顶上事件的发生概率以及基本事件的临界重要度系数.以某车站发生列车冒进信号事故为例,建立了事故系统的Petri网模型,并对模型进行了定性和定量的分析.研究结果表明：Petri网能够更加清晰和准确地描述客运站行车事故过程,计算得到的结果反映了客运站目前的行车状况.     

铁路危险货物运输径路的选择策略

结合铁路危险货物运输的特点综合考虑运输径路选择过程中涉及的费用、事故风险、事故产生灾害、事故后补救能力等因素,采用模糊综合评判方法,研究了铁路危险货物运输径路选择问题．重点探讨了指标体系的建立,隶属度函数,权重的确定,并结合具体实例对所采用的方法进行了分析与说明．实际验证的结果表明,论文所提出的方法较为实用,对铁路危险货物运输径路选择问题具有一定的借鉴价值．     

高速公路最小行车安全距离及预警系统设计

针对高速公路追尾交通事故频发,由于通过预警可以有效减少高速公路追尾交通事故,提出了一种基于最小行车安全距离的预警方法.通过对高速公路行车影响因素进行分析,得到了高速公路最小行车安全距离的计算公式,并基于最小行车安全距离对预警系统进行了设计.预警系统采用ZigBee技术进行各节点的通信,并根据CC2430芯片中接收信号强度指示值(RSSI)对两车距离进行了计算.该预警系统可以有效的减少高速公路的追尾事故.     

缺损钢筋混凝土梁桥模糊可靠性评价模型

结合模糊评价理论、层次分析法以及概率可靠度方法,建立了钢筋混凝土梁桥缺损状况模糊可靠性评价模型。通过建立模糊评价集,确定项目层、指标层模糊评价因素集和模糊评价因素权重集,构造概率型判断矩阵,经加权平均值法计算,得到梁桥缺损状况模糊评判得分,以目标可靠指标和最低可靠指标为界,将模糊评判得分转换为模糊可靠指标,实现在役梁桥缺损状况的模糊可靠性评价。采用该方法对一座使用25年的多跨简支钢筋混凝土梁桥进行评价,得到模糊可靠指标为3．769,满足最低可靠指标要求,与桥梁实际状况相符,表明该方法可行。     

高速公路施工安全状况的模糊综合评判方法的研究

从系统工程的角度,以某高速公路项目为例,应用层次分析法的基本原理构建了高速公路施工安全状况的层次分析法模型.研究了相应的指标体系,将成对比较矩阵的特征向量作为安全评价因子的权重,基于模糊数学构建了因素集的隶属函数,得出了施工安全状况的模糊评判矩阵,计算得到评判结果向量.通过模糊综合评判,得到了高速公路施工现场的安全状况等级.分析结果表明:运用模糊综合评价方法,不仅能有效掌握施工现场的整体安全性和提供相应的预防及改进措施,并且可以作为企业评比考核的依据.     

高速铁路10kV电力贯通线故障区段定位方法

提出了一种基于区段两端零模电流值乘积积分的高速铁路电力贯通线故障定位方法.该方法借助现有铁路远动系统,仅需要每个区段终端FTU上的零序电流值,即可快速准确定位故障区段.数字仿真试验结果表明：该方法不受故障距离、配变负载及过渡电阻的影响,且对FTU数据采集的采样率和同步性有良好的适应性.     

基于DEA的列车运行安全评价

实现列车运行安全是一个比较复杂的课题,牵涉面广、工作难度大。现阶段,安全现状评价的方法主要有层次分析法、安全检查表法和事故树分析法。但是它们在评价安全现状时都存在不同的缺陷,因此,文中提出采用DEA进行列车运行安全评价,并通过实例分析证明,该方法实用简单,能够为铁路管理部门在制定制度或进行职工培训时提供参考。     

一种电力贯通线单相接地故障测距的新方法

简析了电力贯通线单相接地故障时电压电流与阻抗之间的关系,提出了基于MATLAB仿真的新型故障测距法。该方法不需新增任何硬件设备,仅需使用现有的远动系统和相关软件。利用远动装置判定故障所在区间,用MATLAB对该区间进行仿真,并根据仿真结果,用最小二乘法拟合出测距公式。研究成果已经应用到第一线,希望在试用中得到检验、改善。虽然仿真是针对南昌至永修电力贯通线进行的,但这种解决问题的思路,可以推广至所有贯通线。     

基于威胁分析的高速铁路信号系统风险评估方法

高速铁路信号系统是实现列车安全运行的关键基础设施,一旦发生设备或系统功能性故障极易导致安全事故.为此,提出了一种功能安全视角下用于高速铁路信号系统风险评估的模糊综合评价方法.该方法在改进模糊综合评判和层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）的基础上,加强系统威胁场景分析,并建立各场景下风险因素耦合关系.首先,分析高速铁路信号系统中影响行车安全的5类44个威胁场景,以系统功能安全事故为分析准则层、威胁类别为因素层,构建递阶层次结构;然后,根据主观评价确定结构中各要素权重,结合评语集对风险进行综合评估,并根据各场景风险值变化动态调整各层级和因素的权重,使评估结果更为真实,且能在安全风险和信号业务间建立映射关系.最后,通过评估某客专真实安全数据,得到信号系统风险等级较低的结果,与其他方法测评结果基本一致,验证了该方法的有效性.     

Optimization of Railway Section Signalling Layout Based on Quasi-Moving Block

With background of railway transportation pattern in China, the railway section signalling model is developed based on quasi-moving block. The model uses traction calculation and signalling layout principle and considers orbit code sequence, ocs mast position, and electrical sectioning position, etc. The heuristic simulation algorithm is designed for model solution. With the goal of the minimum signalling layout under the condition of quasi-moving block, the proposed algorithm automatically realizes the signaling layout. The railway section signalling system is established and a case analysis of signalling layout is conducted. The results showed that: compared with the actual signalling layout, the simulated amount of signalling layout was reduced by 4, which on average, 1 signal was reduced along 10 km lines. The total length of division track circuit was reduced by 8464 m, which on average, 227 m was reduced along 1 km lines. The developed system realizes the optimal layout of railway section signal.     

车桥耦合振动数值模拟及软件实现

在对高速铁路曲线梁车－桥耦合振动的研究中,建立了一种基于激励非线性振动的数值计算方法,并在Ｗｉｎｄｏｗｓ９５工作环境下利用ＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ完成了计算程序的编制,取得了较好的计算结果。与其他模型相比较,保证精度的前提下,较大地节省了计算时间。     

基于Petri 网模型的铁路快捷货运产品可靠性评价

为准确评价及预测铁路快捷货运产品的可靠性,在全面分析铁路快捷货运产品可靠性影响因素的基础上,建立用于产品可靠性评价的故障树模型,并采用下行法求取故障树的最小割集;结合Petri 网建模方法与故障树基本理论,将产品故障树转化为 Petri 网仿真模型,并证明两者的等价性;利用Matlab 仿真软件进行基于关联矩阵的Petri 网模型求解,并以北京-上海间特快货物班列为例,得到该产品的可靠度及故障因素重要度排序.实证结果显示,应用Petri 网模型来求解产品可靠性评价问题,不仅能够有效提升求解过程的效率,而且准确易行.研究成果可以为提高铁路快捷货运产品可靠性和市场竞争力提供科学依据和必要支撑.     

基于设备画像的机车标签体系构建方法研究

机车是铁路运输生产的重要牵引设备,通过整合利用机车各类数据,构建基于设备画像的机车标签体系,有利于客观、全面地掌握机车质量状态,实现机车的精准画像、差异化运维和精细化管理。本文通过总结机车设备画像的概念和标签技术的相关理论知识,提出满足机车质量分析、运维优化及安全决策等多个应用场景的机车设备画像3级标签体系技术架构,全面分析所包含的数据采集层、标签库层和标签应用层,详细阐释机车各级标签的内容及其生成、管理、优化和分析流程,形成机车设备画像研究方法。针对聚类这一标签的产生方式,通过改进K-means聚类算法的初始质心选取方法,提高标签获取的精度和稳定性。并在某铁路局开展机车设备画像实地应用研究,形成完整可行的机车标签体系。     

基于时间逼近搜索算法的城轨列车运行节能优化研究

针对地铁列车准点节能运行,提出了基于时间逼近搜索的列车节能优化算法。首先建立城市轨道列车在满足定时运行条件下的节能控制模型,通过庞特利亚金最大值原理得到了列车节能最优控制工况集;其次,推导了列车在不同节能运行模式下的能耗差异;在此基础上,提出了一种将列车运行区间进行分段优化的方法,采用时间逼近搜索求解列车工况转换点的位置,最终达到定时节能运行的目的。以上海地铁3号线铁力路至友谊路线路为算例,与实测负荷过程对比,列车采用本文算法优化后可节能12.5%。