《基于属性数学的铁路重载运输安全评价》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于属性数学的铁路重载运输安全评价（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于属性数学的铁路重载运输安全评价 田关云 罗瑨 珠海市规划设计研究院 珠海市城乡规划编审与信息中心 摘 要： 铁路重载运输设施设备要求高, 确保其安全运行意义重大。属性数学理论主要研究和解决定性描述的度量和不同的定性描述之间的关系问题, 基于此, 从人员、设备、环境及管理 4 个方面建立包含 3 层级 28 项指标的铁路重载运输安全综合评价指标体系;采用德尔菲法和模糊统计法得到指标初始权值, 并通过灰色关联法判断指标权值的合理性。建立铁路重载运输安全综合评价模型, 重点利用属性集和属性测度理论研究并制定单指标等级划分标准, 采取正规模糊子集以及置信度准则等方法构造属性测度函数以及属性识别准则
2、。以呼和浩特铁路局大包线重载运输为例, 应用所建模型评价其安全等级, 评价结果符合呼和浩特铁路局实际情况, 表明所建模型能较好适用于铁路重载运输安全综合评价。关键词： 铁路运输; 重载运输; 安全评价; 属性数学; 作者简介：田关云 (1987) , 男, 工程师, 2014 年毕业于兰州交通大学交通运输规划与管理专业, 工学硕士, 主要从事城市交通规划研究及政策咨询相关工作, E-mail:。收稿日期：2016-05-04Safety Assessment of Heavy-haul Transport Based on Attribute MathematicsTIAN Guan-yun
3、LUO Jin Zhuhai Institute of Urban Planning and Design; Zhuhai Urban Planning Verifying & Informatization Center; Abstract： Due to strict requirements for heavy-haul facilities, their safety is extremely significant to normal train operation. Attribute mathematics theory is used to study the measurem
4、ent and relationship of qualitative description. Based on the theory, this paper establishes a safety assessment index system of heavy-haul transport, including 28 indexes divided into 3 levels in terms of human, equipment, environment and management. By using Delphi method and fuzzy statistics meth
5、od, the initial weights of indexes are acquired, and the rationality of the index weights is judged through gray correlation method.Then, a model is established for comprehensive assessment of heavy-haul transport, grade classification of single index is conducted with attribute set and attribute me
6、asure theory, and attribute measure functions and attribute recognition criterion are constructed through normal fuzzy subset method and confidence criterion. Finally, the model is applied to assess the safety of heavy-haul transport in Datong-Baotou line of Hohhot Railway Bureau and the result conf
7、orms to the actual situation of the Hohhot Railway Bureau, which shows that the model can well be applied in the safety assessment of heavy-haul transport.Keyword： Railway traffic; Heavy-haul transport; Safety assessment; Attribute mathematics; Received： 2016-05-041 概述重载运输代表了铁路货物运输领域的先进生产力, 发展铁路重载运输
8、能缓解我国铁路运量与运能的矛盾, 是解决铁路运输能力紧张的有效途径。相比普通列车, 重载列车受车辆轴重、列车牵引吨位和运行速度因素限制, 对既有的行车组织、列车制动操纵方式、地面固定设备质量都提出了更高的要求。目前我国大部分重载列车运行在重载化改造的普通铁路上, 相比大秦线等重载铁路专运线, 在既有线路上开行重载运输, 其安全隐患更大。故对某一线路开行的重载运输进行全面、综合的安全评价, 分析重载运输开行所面临的安全问题, 制定相应的对策, 对于确保行车安全意义重大。通过先进可靠的技术设备保障运输安全是国外重载运输安全研究的重点。文献1概括了国外重载运输技术的发展趋势, 提出借鉴学习十分重要和
9、必要的观点;文献2提出应用分散动力、ECP (电控空气制动) 技术和 GPS 列车监控定位技术等制动技术;文献3研究了集成型路旁安全监测系统、先进的轨检车等。国内关于重载运输安全的研究包括:提出减速顶调速系统对于保障运输安全非常重要观点4-5以及 44UP04 轨枕满足重载运输要求6, 双角度探测方式能确保红外线探测设备使用达到最佳效果7。国内外在重载运输安全评价领域的研究成果很少, 只有个别学者尝试建立相关评价指标体系8, 或者只针对机车、线路研究重载运输安全影响因素9。本文基于属性数学思想, 建立铁路重载运输安全评价指标体系, 并建立重载运输安全综合评价模型, 为重载运输安全评估提供科学的
10、评价标准。2 重载运输安全评价指标体系2.1 评价指标体系建立通过分析铁路运输安全生产和管理的实际情况, 遵循系统性、易操作性和独立导向性以及定量与定性分析相结合原则, 结合相关研究成果10-12, 建立重载运输安全综合评价指标体系, 见表 1。2.2 关联权重的确定根据专家咨询法和模糊统计法13确定各级指标权重的初始值, 运用灰色关联分析法14对初始权重进行检验和调整, 最后得出各指标权重见表 1。表 1 铁路重载运输安全评价指标及权重 下载原表 3 基于属性数学的综合评价属性数学理论主要研究和解决定性描述的度量和不同的定性描述之间的关系问题。重载运输安全评价, 可归结为对一个综合系统评价问
11、题的定性描述的度量问题, 符合属性数学理论应用范畴。基于属性数学理论的重载运输综合评价系统通过输入重载运输系统指标的测量值, 计算输出重载运输系统的安全程度。具体评价流程为:确定评价指标的分级标准;构建单评价指标属性测度函数;计算单指标属性测度;计算样本的综合属性测度;属性识别。3.1 单指标等级划分在重载运输安全综合评价中, 研究对象空间 X=重载运输安全综合评价, 属性空间 F=重载运输安全程度, 评价类 (I 1, I2, I3, I4) 为 F 的有序分割, 其中, I1=很安全, I 2=安全, I 3=轻度隐患, I 4=严重隐患, 显然I1I2I3I4, 要识别 x 属于哪一类,
12、 可以采用置信度准则进行研究。置信度准则:设评价类 (I 1, I2, I3, I4) 为有序分割, I 1I2I3I4, 为置信度。如果或则认为 x 属于 Ik0级别。在实际应用中, 置信度 取值 0.60.7。4 实证分析以呼和浩特铁路局大包重载铁路运输线为例, 利用所建模型评价其安全状况并提出改进措施。定量可测指标根据呼和浩特铁路局大包线实际数据确定, 定性指标由专家进行评价, 得各指标见表 3。表 3 大包线各指标测试值 下载原表 根据各指标的测量值 t 及评价模型中的单指标属性测度函数, 计算单指标属性测度, 计算结果见表 4。表 4 单指标属性测度 下载原表 表 4 单指标属性测度
13、 下载原表 用公式 (9) 计算多指标综合属性测度, 然后用公式 (12) 进行属性识别, 得出多指标综合属性测度如表 5 所示。表 5 多指标综合属性测度计算结果 下载原表 取 =0.6, 由得 k0=4-2=2。因此, 呼铁局大包线重载运输安全综合评价结果属于 I2, 即为安全等级。综合表 4 和表 5 中的计算结果, 我们能发现存在某些方面的安全隐患, 例如设备因素中的线路桥梁方面, 隐患较大, 亟需整改, 车辆和设备方面也存在隐患。相关部门应参考评价结果, 在实际工作中排查危险因素, 确保重载运输安全生产, 另外还需要注意对重载铁路工作人员安全知识的培训。5 结论(1) 重载运输安全评
14、价可归结为对一个综合系统评价问题的定性描述的度量问题, 应用属性数学理论能较好对其展开评价研究。研究结论表明可利用属性集和属性测度理论研究并制定单指标等级划分标准, 采取正规模糊子集以及置信度准则等方法构造属性测度函数以及属性识别准则。(2) 评价指标体系可从人员、设备、环境及管理 4 个方面进行设计, 本次研究建立的包含 3 层级 28 项指标的铁路重载运输安全综合评价指标体系取得了较好的评价效果。(3) 针对呼和浩特铁路局大包线安全状况进行评价, 评价结果与大包线与中国重载运输实际情况相符, 证明了基于属性数学的重载安全综合评价方法可行。(4) 重载运输安全评价指标体系还存在有待商榷之处,
15、 此外对安全评价指标等级划分方法也有待完善。参考文献1李宏.国外重载铁路综述J.铁道工程学报, 2000 (4) :32-34.1李宏.国外重载铁路综述J.铁道工程学报, 2000 (4) :32-34. 2朱德功, 宁郁.美国铁路现代制动技术M.北京:中国铁道出版社, 1985.2朱德功, 宁郁.美国铁路现代制动技术M.北京:中国铁道出版社, 1985. 3钱立新.世界铁路重载运输技术的最新进展J.世界轨道交通, 2007 (12) :20-23.3钱立新.世界铁路重载运输技术的最新进展J.世界轨道交通, 2007 (12) :20-23. 4杨绍清.中国铁路重载运输货车技术发展J.铁道车辆
16、, 2009, 47 (12) :1-5.4杨绍清.中国铁路重载运输货车技术发展J.铁道车辆, 2009, 47 (12) :1-5. 5茅金官.适应重载运输条件下减速顶调速系统的应用研究J.上海铁道科技, 2008 (3) :5-6.5茅金官.适应重载运输条件下减速顶调速系统的应用研究J.上海铁道科技, 2008 (3) :5-6. 6赵汝康.重载运输轨枕的研制J.铁道知识, 2008 (3) :34.6赵汝康.重载运输轨枕的研制J.铁道知识, 2008 (3) :34. 7李永峰, 郭志洪.大秦线重载运输应用红外线“一机双探”的分析与探讨J.铁道车辆, 2009, 47 (12) :39-40.7李永峰, 郭志洪.大秦线重载运输应用红外线“一机双探”的分析
