城市轨道交通线网应急安全保障关键技术研究

摘要

随着城轨交通系统大发展,城轨线网规模不断扩大,线网安全运营对线网的安全保障和线网大数据处理能力提出了新的要求。论文从线网运营应急安全角度出发,分析了线网指挥平台在应急安全保障方面的不足。针对这些不足,本文做了以下研究:
　　针对线网运营安全问题,论文首先从线网组成元素的安全性入手,从三层结构不同粒度出发,对影响线网运营安全的安全因素进行了分析,完善了安全因素的安全模型,接着论文又对线网组成元素之间的相互影响和关联进行分析,提出了多粒度与关联度相结合的线网安全评估模型,为线网综合安全评估方法提供理论支持。最后运用了层次分析和模糊决策相结合的评估方法,对城轨线网安全进行动态评价,并使用马尔可夫原理对城轨线网突发事件进行分类演化和分级预测,采用闭环反馈的思想动态修改知识库,使安全评价结果和突发事件的分类分级更加准确合理,为应急预案的自动生成提供依据。
　　针对线网安全评估结果中的应急处置,论文首先以 ABC本体为原语本体,在城轨线网领域进行词汇扩充,完善了城轨线网应急预案领域本体,其次使用OWL本体描述语言和 RDF对线网应急预案进行形式化描述,最后给出了线网应急事件处置方案自动生成模型。
　　针对线网安全评估中应急安全信息的及时性要求,论文首先分析了线网指挥平台上各类数据信息的一致性和及时性,然后以Pull和Push为信息分发元机制,提出了将Push和Pull相结合的信息分发机制,实验结果表明,Push和Pull相结合的信息分发机制一方面提高了系统柔性,另一方面通过动态调节参数x,使该机制够满足城轨线网中各类数据信息分发的及时性需求。
　　针对线网安全评估、应急决策和应急处置自动生成过程中会发生大数据任务处理,论文首先分析了线网指挥平台上处理的数据特征,搭建了线网云接口和线网云平台架构,然后对云环境下城轨线网大数据任务调度进行建模,采用 PSO算法尝试使用云环境对城轨线网大数据任务调度进行优化,优化结果表明本文算法在调度长度上优于两步法,同时也证明了云计算适合处理线网大数据任务。
　　论文最后对线网应急安全保障系统进行了设计和部分功能的实现。

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1 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 城轨线网指挥平台现状

1.3 线网平台存在的问题与解决问题的关键技术

1.4 城轨交通应急安全技术研究现状

1.5 论文的组织结构

2 城轨线网安全评估模型及方法研究

2.1 线网安全评估概述

2.2 城轨线网突发应急事件的分类分级标准

2.3 线网突发应急事件致灾机理与实例解析

2.4 多粒度与关联度相结合的城轨线网安全评估模型

2.5城轨线网安全评估方法

2.6 本章小结

3 本体预案应急处置自动生成技术

3.1 本体概述

3.2 基于本体的线网应急预案

3.3 线网应急事件处理方案的自动生成

3.4 本章小结

4 线网应急信息分发机制研究

4.1 城轨线网信息流及其特征

4.2 基于事件驱动的Push与Pull信息分发机制

4.3 本章小结

5 线网大数据任务处理云模式研究

5.1 基于大数据任务处理的云服务

5.2 云环境下城轨线网大数据任务调度算法研究

5.3 本章小结

6 线网应急安全保障系统的设计与实现

6.1 系统设计背景

6.2 系统逻辑设计

6.3 系统性能设计

6.4系统功能设计

6.5 信息监察与报警子功能的访问实现

6.6 本章小结

致谢

参考文献