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基于复杂网络的城市轨道,交通事故分析方法研究,指导老师,我吃果冻,答辩人,果冻,目录,Contents,03,06,08,09,12,16,Page,北京大学,Peking University,选题背景,1,点击插入,目录,2,点击插入,目录,3,点击插入,目录,4,点击插入,目录,5,6,总结及展望,选题背景及研究路线,A,选题背景,问题提出,解决方案,方法实现,1,2,3,4,随着,城市轨道交通高速发展,，,我国城市轨道交通进入网络化运营时代,，,城轨运营安全,问题得到广泛重视，事故致因和演变分析成为运营安全保障体系中重要的一环,选题背景,选题背景,依托国家,“,十二五,”,科技支撑项目城市轨道交通路网运营安全保障关键技术与系统研制（,2011BAG01B02,），北京市城市轨道交通控制指挥中心，了解运营状况、获得多类数据,通过文献的综述发现分析事故影响要素关联的研究较少,本文提出“基于网络的事故演变分析方法”，很好的弥补了这一缺失。,问题提出,事故影响要素集,事故演变机制,事故涌现与系统安全,影响要素关联特性,1,2,3,4,解决方案,现场调研、危险源识别、事故致因分析,事故影响要素集,+,关联特性,事故影响要素集,网络,事故演变机制,事故涌现与系统,安全,复杂网络,动态网络,熵理论和概率统计,方法实现,事故影响,要素集,网络,事故影响,要素,事故影响,要素,关联属性,网络拓扑,关键节点,事故演变,机制,节点状态,节点属性,动态安全熵,关联特性,边权计算,动态边权,事故演变,机制,事故网,动态涌现,系统,安全动态,评判模型,节点安全熵,系统安全熵,网络结构特性,网络结构熵,系统安全,程度评判,复杂网络 网络节点 网络边 应用,系统,动态,事故影响要素集网络构建,B,事故影响要素,事故影响要素关联属性,事故影响要素集网络示例,关键节点辨识,1,2,3,4,事故影响要素,潜在因素分析,致因分析,事故影响要素关联属性,独立组合,因果组合,关联组合,C1,C1,C1,J1,J1,J1,网络边,作用,组合边,加强,/,减弱影响,作用边,传播不安全状态,结合边,结合作用边传播不安全状态,示意图,事故影响要素集网络示例,列车脱轨事故,影响要素集网络,关键节点辨识,根据复杂网络的统计性质，求得节点的重要程度，,I,越大越重要,关键节点为可控制的重要节点，在有向网中筛选出关键节点,事故演变机制研究,C,节点,动态节点和动态边权,演变机制,演变过程,1,2,3,4,节点,节点状态,分为正常态和触发态，主要用于描述演变过程,节点属性,数值连续型节点；,0-1,型节点,节点安全可靠度,完成安全功能的程度，不安全程度,节点状态,S(X),越大越不安全,：主要,用于系统安全评判,动态节点和动态边权,数值连续性,0-1,型,节点特征的变化会引起其安全可靠度的动态变化,安全可靠度,安全熵,随要素特征改变,动态安全熵,节点安全可靠度的变化，会影响其与其他节点关联程度的变化,依要素特征确定,同等条件下不变,随要素特征改变,安全熵不变,初始边权,动态边权,动态节点,动态边权,演变机制,在动态节点和边权的基础上，提出了事故演变机制，原则为,权重优先原则,随机原则,关联组合优先,独立组合自生成,在演变机制中需要提到的概念有,预演化路径,特殊节点,开始条件,终止条件,1,2,3,4,1,2,3,4,演变机制,演变过程,开始,节点特征变换,边权变换,结合边选择,作用边选择,结束,通过演变机制便可获得基于涌现的事故网,运营系统安全动态评判模型构建,D,系统安全熵,网络结构熵,评判模型,1,2,3,运营系统安全动态评判模型,系统安全熵,网络结构熵,事故网中节点安全熵之和可表现为,系统安全熵,危险,不易控制,事故网的网络拓扑性质可表现为,网络结构熵,评判模型,安全程度高,网络,结构熵,不易控制,易于控制,安全程度低,系统,安全熵,四级,二级,一级,三级,阈值,阈值,模型应用,Model Application,E,事故影响要素集网络,-PAJEK,软件抽象结果（有向图无向图）,历史事故原因归纳表,关键节点辨识结果,超速，超速后刹车问题,“,超速运行,”,轮重：偏载、空车,“,轮重不协调,”,转向架问题,“,转向架损坏,”,发动问题,列车运动方式,线路不平顺,“,轨道破坏变形曲线半径、外轨问题,“,曲线,线型,”,小障碍物,撞击,“,撞击,”,轨道,违章作业,机械故障,关键因素对照表,1.,节点重要程度：,2.,关键节点：,关键,节点与历史事故统计得到的关键原因,基本符合,，,证明了通过节点重要程度辨识关键节点的,可行性。,结论,关键节点辨别,开始：被触发,预演化路径：,事故网,*数据取自现场调研及实验室测试数据,0.8,0.72,0.55,0.63,0.86,0.88,0.25,事故演变过程,系统安全程度评判,系统安全熵,网络结构熵,归一化,总结及展望,Conclusion and future study,F,总结,提出不同于指标体系的一种新的网络化事故分析方法,现场调研,提出构建事故影响要素集网络的方法,研究网络中的动态变换过程及事故演变机制,构建运营系统安全评判模型,为保障城市轨道交通正常运营提供了新的理论分析方法,谢谢,Thanks,欢迎共享,请勿商用,如有对作品的问题或建议欢迎与果冻进一步讨论,QQ:819481090,新浪微博：,LB-jellylover,