高速铁路信号系统运营安全风险建模研究

摘要

安全是高速铁路永恒的话题。高速铁路运营一旦发生事故，将直接导致少则几十多则上百的人身伤亡和巨大的经济损失。作为高速铁路的“大脑与神经”，信号系统是确保高速列车运营安全和高效运行的关键设备。随着大量新设备和新技术的引入，如何保证信号系统在运营中的安全成为目前亟待解决的问题。
　　高速铁路运营风险安全评估在我国尚处于发展初期，传统铁路行业所依赖的“大经验，小科学”的方法已不再适用于高速铁路。目前国内铁路信号系统风险评估领域研究的风险评估方法更多的是面向信号设备设计方，重点是对信号设备在设计过程中出现的风险进行控制，由于运营方没有结合设备运营数据进行有效的安全风险评估工作，就无法获知信号设备投入运营之后的安全性能水平，更无法给设备设计方提供客观合理的运营安全目标，从而导致国内信号系统的安全设计指标与运营安全的实际情况脱节，无法在铁路运营安全保障中实施有效的风险管理。本文结合我国高速铁路实际运营情况，分析了高速铁路运营安全风险与高速铁路信号系统的运营安全风险的区别与联系，参照欧洲铁路现行安全评估准则，基于系统安全风险理论和方法，对高速铁路信号系统的运营安全风险进行建模研究。本论文主要研究内容和成果如下:
　　首先，分析了高速铁路运营风险与信号系统运营风险的区别，基于事件树和故障树建立适合我国高速铁路信号系统的运营安全风险分析模型，参考欧洲通用安全方法设计了面向运营的风险评估流程。
　　其次，研究了运营风安全险模型向贝叶斯网络模型的转化规则，建立了基于贝叶斯网络的运营安全风险定量计算模型，采用专家经验与模糊推理的方法来获得贝叶斯网络根节点先验概率。
　　最后，根据某电务段实际运营需求，以道岔故障检测技术变更为例，进行了道岔监测系统的运营安全风险分析，验证了建模方法的可行性。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 安全风险建模方法研究现状

1．2．2 国外轨道交通运营风险建模研究现状

1．2．3 我国高速铁路运营安全风险分析研究现状

1．3 论文主要内容及结构

1．4 本章小结

2 信号系统运营安全风险分析

2．1 高速铁路的运营安全风险分析

2．1．1 运营安全风险分析的作用

2．1．2 运营安全风险分析的方法

2．2 信号系统的运营安全风险分析

2．3 本章小结

3 基于FTA-ETA的信号系统运营安全风险模型构建

3．1 信号系统运营安全风险的FTA-ETA模型设计

3．2 基于FTA-ETA和贝叶斯网络的信号系统运营安全风险模型的建立

3．3 运营安全风险分析流程

3．4 本章小结

4 案例应用

4．1 道岔故障诊断系统变更风险分析

4．1．1 道岔故障诊断系统定义

4．1．2 诊断技术变更描述

4．1．3 变更危险源分析

4．1．4 风险计算

4．2 本章小结

5．1 主要工作总结

5．2 下一步工作

参考文献

图索引

表索引

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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