發(fā)布時(shí)間：2020-11-19 20:26

　　 近年來,我國鐵路系統(tǒng)發(fā)展迅速。鐵路運(yùn)輸里程的不斷增加與鐵路事故的發(fā)生,使人們對鐵路安全提出了更高的要求;且隨著新技術(shù)新設(shè)備在鐵路系統(tǒng)的普遍應(yīng)用,使大量數(shù)據(jù)的獲取變得容易,為鐵路事故發(fā)生規(guī)律的挖掘提供了根據(jù)。本文利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,建立基于實(shí)際鐵路事故數(shù)據(jù)的事故致因網(wǎng)絡(luò)模型與網(wǎng)絡(luò)動態(tài)模型,對事故致因因素的相互作用關(guān)系進(jìn)行研究并分析了網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性。主要的研究內(nèi)容如下:(1)量化分析節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)與社團(tuán)風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)建鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)模型,并運(yùn)用FN算法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行社團(tuán)劃分。提出等效損害概念,結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)定義對點(diǎn)及社團(tuán)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化。通過對網(wǎng)絡(luò)與社團(tuán)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析表明社團(tuán)劃分有助于事故致因因素間關(guān)系的進(jìn)一步挖掘,為事故成因鏈的辨識奠定了基礎(chǔ);對點(diǎn)與社團(tuán)風(fēng)險(xiǎn)的量化分析表明,加強(qiáng)高風(fēng)險(xiǎn)和易觸發(fā)節(jié)點(diǎn)的防控對系統(tǒng)安全有較大影響,為下一步研究奠定基礎(chǔ)。(2)構(gòu)建鐵路事故致因關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型,分析網(wǎng)絡(luò)中的事故成因鏈。構(gòu)建鐵路事故致因關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型,以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中相繼故障的容量負(fù)載模型為基礎(chǔ),對網(wǎng)絡(luò)中事故成因鏈進(jìn)行辨識。在分析初始網(wǎng)絡(luò)中事故成因鏈的基礎(chǔ)上,選取節(jié)點(diǎn)間緊密度變化如移除Hub邊、移除Hub點(diǎn)與移除介數(shù)最大節(jié)點(diǎn)后的網(wǎng)絡(luò),分析社團(tuán)劃分與事故成因鏈辨識的變化。通過分析各網(wǎng)絡(luò)中事故成因鏈,發(fā)現(xiàn)部分重要節(jié)點(diǎn),其在成因鏈中出現(xiàn)頻率與在事故數(shù)量中出現(xiàn)頻率大體相同;通過對比分析不同網(wǎng)絡(luò)中的事故成因鏈,發(fā)現(xiàn)個別節(jié)點(diǎn)間緊密度的變化使社團(tuán)劃分與事故成因鏈辨識均發(fā)生明顯變化。說明加強(qiáng)重要節(jié)點(diǎn)監(jiān)督的基礎(chǔ)上,還應(yīng)從系統(tǒng)的角度對網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行監(jiān)控,并為下一步研究提供依據(jù)。(3)動態(tài)權(quán)重下鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)分析。在網(wǎng)絡(luò)事故成因鏈辨識分析的基礎(chǔ)上,建立容量負(fù)載的動態(tài)權(quán)重模型,以社團(tuán)為基本單位分析網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性。通過對動態(tài)網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)隨著危險(xiǎn)在網(wǎng)絡(luò)上傳播,不斷有節(jié)點(diǎn)失效,從網(wǎng)絡(luò)中移除;也存在部分節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)變動過程中一直處于同一社團(tuán)。結(jié)果表明存在部分節(jié)點(diǎn)不僅在某個時(shí)刻,而是在多個時(shí)刻都緊密相連。在日常鐵路運(yùn)營管理中要加強(qiáng)對此類關(guān)鍵因素的監(jiān)督,為鐵路事故監(jiān)控提供了新思路。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U298.5;O157.5
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鐵路事故致因分析
        1.2.2 鐵路事故風(fēng)險(xiǎn)分析
    1.3 研究目的及研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
2 鐵路事故分析理論基礎(chǔ)
    2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)
        2.1.1 度與度分布
        2.1.2 網(wǎng)絡(luò)直徑與平均路徑長度
        2.1.3 網(wǎng)絡(luò)聚類系數(shù)
        2.1.4 節(jié)點(diǎn)緊密度
        2.1.5 介數(shù)
    2.2 社團(tuán)劃分
        2.2.1 模塊度定義
        2.2.2 FN算法步驟
    2.3 風(fēng)險(xiǎn)量化
    2.4 容量負(fù)載模型
        2.4.1 初始負(fù)載
        2.4.2 節(jié)點(diǎn)容量
    2.5 本章小結(jié)
3 鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)模型與風(fēng)險(xiǎn)量化分析
    3.1 鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)模型
        3.1.1 模型假設(shè)
        3.1.2 模型構(gòu)建
        3.1.3 數(shù)據(jù)選取
    3.2 模擬結(jié)果
        3.2.1 鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)
        3.2.2 社團(tuán)劃分
        3.2.3 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
    3.3 風(fēng)險(xiǎn)量化分析
        3.3.1 風(fēng)險(xiǎn)后果嚴(yán)重程度
        3.3.2 節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)分析
        3.3.3 社團(tuán)風(fēng)險(xiǎn)分析
        3.3.4 去點(diǎn)去邊后風(fēng)險(xiǎn)
    3.4 本章小結(jié)
4 鐵路事故致因關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型成因鏈分析
    4.1 鐵路事故致因關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型
        4.1.1 致因因素間相關(guān)性
        4.1.2 致因因素狀態(tài)
        4.1.3 模型構(gòu)建
    4.2 相繼故障
        4.2.1 初始危險(xiǎn)
        4.2.2 安全閾值
        4.2.3 危險(xiǎn)傳播動力學(xué)過程
        4.2.4 成因鏈
    4.3 事故致因關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相繼故障分析
        4.3.1 初始網(wǎng)絡(luò)相繼故障分析
        4.3.2 Hub邊移除后網(wǎng)絡(luò)相繼故障分析
        4.3.3 Hub點(diǎn)移除后網(wǎng)絡(luò)相繼故障分析
        4.3.4 介數(shù)最大節(jié)點(diǎn)移除后網(wǎng)絡(luò)相繼故障分析
    4.4 網(wǎng)絡(luò)變化前后成因鏈分析
        4.4.1 成因鏈長度分析
        4.4.2 節(jié)點(diǎn)觸發(fā)次數(shù)分析
        4.4.3 節(jié)點(diǎn)觸發(fā)個數(shù)分析
        4.4.4 成因鏈與節(jié)點(diǎn)觸發(fā)數(shù)
    4.5 本章小結(jié)
5 動態(tài)權(quán)重下鐵路事故致因網(wǎng)絡(luò)分析
    5.1 網(wǎng)絡(luò)模型動態(tài)變化
        5.1.1 模型構(gòu)建
        5.1.2 權(quán)重變化策略
        5.1.3 權(quán)重變化步驟
    5.2 動態(tài)分析
        5.2.1 演化步數(shù)k=100
        5.2.2 演化步數(shù)k=200
        5.2.3 演化步數(shù)k=300
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

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本文編號：2890400