基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的鐵路系統(tǒng)事故致因與風險分析.pdf

1、近年來，我國鐵路系統(tǒng)發(fā)展迅速。鐵路運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)點風險與社團風險。運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論構(gòu)建鐵路事故致

2、因網(wǎng)絡(luò)模型，并運用FN算法對網(wǎng)絡(luò)進行社團劃分。提出等效損害概念，結(jié)合風險定義對點及社團風險進行量化。通過對網(wǎng)絡(luò)與社團的拓撲結(jié)構(gòu)分析表明社團劃分有助于事故致因因素間關(guān)系的進一步挖掘，為事故成因鏈的辨識奠定了基礎(chǔ);對點與社團風險的量化分析表明，加強高風險和易觸發(fā)節(jié)點的防控對系統(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

3、負載模型為基礎(chǔ)，對網(wǎng)絡(luò)中事故成因鏈進行辨識。在分析初始網(wǎng)絡(luò)中事故成因鏈的基礎(chǔ)上，選取節(jié)點間緊密度變化如移除Hub邊、移除Hub點與移除介數(shù)最大節(jié)點后的網(wǎng)絡(luò)，分析社團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，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)點間緊密度的變化使社團劃分與事故成因鏈辨識均發(fā)生明顯變化。說明加強重要節(jié)點監(jiān)督的基礎(chǔ)上，還應(yīng)從系統(tǒng)的角度

4、對網(wǎng)絡(luò)風險進行監(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，建立容量負載的動態(tài)權(quán)重模型，以社團為基本單位分析網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)性。通過對動態(tài)網(wǎng)絡(luò)社團結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)隨著危險在網(wǎng)絡(luò)上傳播，不斷有節(jié)點失效，從網(wǎng)絡(luò)中移除;也存在部分節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)變動過程中一直處于同一社團。結(jié)果表明存在部分節(jié)點不僅在某個時刻，而是在多個時刻都緊密相連。在日常鐵路運營管理中要加強對此類關(guān)鍵因素的監(jiān)督，為鐵路事