基于CBR的铁路突发事件应急决策研究

摘要

近年来，伴随着我国铁路快速发展，铁路突发事件也时有发生，这给人们的生命财产安全以及社会稳定带来了严重威胁。对于铁路突发事件的应急处理，目前决策者主要根据对以往事件案例的处理经验来解决当前问题，然而由于决策者的知识局限性和自身心理压力，可能造成不能在短时间内得出有效、合理的解决方案。因此，如何高效、及时地对铁路突发事件进行有效决策，已成为目前迫切需要解决的问题。基于案例推理（Case-Based Reasoning，CBR）是一种根据以往的实际经验来解决当前问题的类比推理方法。解决问题的过程与人类解决问题的基本思路一致，能够快速地通过对以往相似案例的检索，较为准确地得出参考解决方案，充分利用了以往案例的经验知识来解决当前问题。因此，本文将CBR引入到铁路突发事件应急决策当中，提出一种基于CBR的铁路突发事件应急决策方法，并对其关键技术进行研究。本文主要研究内容如下： （1）研究了 CBR 与铁路突发事件在问题处理流程上的相似关系。首先通过文献分析，提炼出了铁路突发事件的内涵、分类、分级以及特点；然后研究了CBR的主要关键技术以及特点，并给出了铁路突发事件应急决策的定义以及流程，最后在此基础上得出了CBR与铁路突发事件应急决策在问题处理过程上相似关系。 （2）研究了铁路突发事件案例的案例属性以及表示方法。首先，通过文献分析，得出了铁路突发事件案例的主题域、问题域、解决方案域以及应急效果域所包含的属性，然后对目前常用的案例表示方法的优缺点进行比较，在此基础上采用框架法对铁路突发事件案例进行了表示。 （3）研究了铁路突发事件案例的检索方法以及应急方案的生成方法。首先为了提高检索效率，同时使检索结果符合实际情况，本文采取分层检索与最邻近检索双重检索机制。在进行最邻近检索时，核心在于相似度计算，考虑到铁路突发事件案例的结构特点，在传统的最邻近检索算法的基础上引入一种基于结构相似度和属性相似度的双层结构的案例整体相似度计算方法。考虑到属性的不同类型，分别给出了确定符号型属性、数值型属性、模糊变量型属性的相似度计算方法。属性相似度计算要考虑属性权重的问题，本文通过分析目前常用赋权方法的优缺点，采用专家打分与云模型结合的方法对各属性进行赋权。最后研究分析了应急方案的生成方法与生成步骤，并通过实例分析进行验证。 （4）基于案例推理技术，对铁路突发事件应急决策系统进行了设计开发。并从提高铁路突发事件应急决策效率及科学性方面入手，设计了案例管理、案例检索、方案评价、方案修正、系统帮助与维护等功能模块，并通过实例进行了系统的功能演示。

目录

第一个书签之前