高铁1论文

大庆师范学院 本科生毕业论文 高铁运行评价体系的研究 学        院      数学科学学院     专      业    数学与应用数学    研 究 方 向                      学 生 姓 名        王成宸        学        号      201001051371     指导教师姓名        金天坤        指导教师职称                          2014年5月25日 摘  要 高速铁路作为一种安全可靠、快捷舒适、超大运量、低碳环保的运输方式，已成为世界铁路发展的趋势。随着高铁的发展，高铁所暴露出来的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 日益受到人民的关注，这也昭示我们要加强高铁安全管理制度，这也对高铁运行评价体系作出了新的更高的要求。本文着重对我国高铁运行面临的问题进行研究，阐述了我国高铁飞速发展的形势下安全评估体系的必要性，并根据我国高铁建设的具体情况运用层次分析提出实施安全评估的体系框架。     关键词：高铁运行；安全评估；层次分析法 Abstract     High speed railway, as a kind of safe and reliable, fast and comfortable, large capacity, low carbon environmental protection mode of transportation, has become the world's railway development trend. Along with the development of high-speed, high-speed rail has exposed increasingly attention by people, this is that we must strengthen the high-speed rail safety management system, and it also runs a evaluation system for high-speed rail has made new and higher requirements. This paper study of high-speed operation in our country are faced with the problem, this paper expounds the high speed rail in China under the situation of rapid development, the necessity of safety assessment system, and according to the specific situation of our country's high-speed rail construction using the hierarchical analysis framework of implementing safety assessment system is put forward. Keywords: High-speed operation; Safety evaluation; Analytic hierarchy process (AHP) 目  录 序言...................................................................1 第一章  国外高速铁路评估现状...........................................2   1.1 欧洲铁路安全评估.................................................2   1.2日本新干线安全评估................................................2 第二章  中国高铁面临问题...............................................3   2.1高铁票价过高，上座率低，运营出现亏损..............................3   2.2高铁给沿线居民带来的污染..........................................3   2.3高铁事故频发......................................................3 第三章 高铁运行的经济效应评估..........................................4 第四章 高铁运行的安全评估..............................................5   4.1高铁的试运行验收..................................................6   4.2高铁的调度.......................................................6   4.3高铁的应急管理...................................................6 第五章 基于层次分析的高铁运行评价体系..................................7   5.1构建高铁运行评价体系.............................................7   5.2构建评价集.......................................................7   5.3构建判断矩阵.....................................................7   5.4计算特征根和相应的特征向量.......................................7   5.5一致性检验.......................................................7 第六章 建立完善高铁运行评估体系的意义..................................8 参考文献...............................................................9 序言 高速铁路（High Speed Rail）通常简称为高铁，是一种营运速度比较普通铁路高的铁路运输系统。中国高速铁路的建设始于1999年兴建的秦沈客运专线，经过十多年的高速铁路新线建设和对既有铁路的高速化改造，中国目前已经建成了世界上最大规模以及最高运营速度的高速铁路网。至2013年12月底，中国时速达200公里以上的高速铁路新线里程已经超过13,000公里，另有近3000公里的既有线铁路被改造成了时速200公里以上的高速铁路。 中国目前制造和运营中的高速列车均为CRH（CRH，China Railway High-speed，中国铁路高速列车）系列电力动车组。“和谐号”动车组是目前中国国内技术最先进的动车组列车。列车采用动力分散式，运行时速达200公里以上，最高可达350公里。由外国引进的技术，经调整使之符合中国的实际情况。司机可以通过计算机控制列车，驾驶数据全部采用电子显示，而非传统的仪表显示，计算机也可以自动调节列车的速度，有助排除误点，空调温度也能自动调节。 2011年7月23日晚上20点30分左右，北京南站开往福州站的D301次动车组列车运行至甬温线上海铁路局管内永嘉站至温州南站间双屿路段，与前行的杭州站开往福州南站的D3115次动车组列车发生追尾事故，后车四节车厢从高架桥上坠下。这次事故造成40人（包括3名外籍人士）死亡，约200人受伤。温家宝总理2011年7月28日上午实地察看事故现场并召开中外记者会。事故遇难人员赔偿救助 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 为91.5万元。2011年12月28日，国务院召开常务会议，认定为一起 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 缺陷、把关不严、应急处置不力等因素造成的责任事故。 由动车追尾事故引发对中国高铁安全的思考，可见建立一套完整的高铁安全评估系统至关重要。 本文从经济效应和运行安全两个大方面利用层次分析法对高铁的运行给出一个模型。对于安全评估又从影响行车安全最基本的三个要素就是“人-机-环境”具体阐述。                         第一章 国外高速铁路评估现状 1.1欧洲铁路安全评估 国外发达国家的铁路系统已经形成了比较完善的安全评估和安全管理体系, 制定了一系列切实可行的安全评估的技术标准。由欧洲电气化标准委员会制定的包括可靠性、可用性、可维护性和安全性铁路行业标准, 已成为世界铁路安全评估的指导性 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 。 在这套安全评估标准中中, 系统生命周期划分为14 个阶段,每个阶段都有各自的任务, 涵盖了系统从最初的构想到废弃的整个生命周期, 用“V”形表示( 如图1.1-1) 。从上到下的分支(左侧) 通常称为开发, 它是一个逐步细化的过程, 从系统构想开始, 直至系统部件的制造。而从下到上的分支(右侧) 则表示整个系统的装配、安装、验收和运行。在欧洲铁路安全评估中, 各项评估都针对生命周期各个阶段进行。评估工作分为两类： （1）验证: 生命周期每个阶段完成后都必须实施的安全性评价。只有通过验证才能进入下一阶段, 其目的在于证明每个阶段的可交付使用的项目全面符合该阶段的要求。 （2）确认: 在系统验收前进行, 主要针对系统需求进行试验验证和独立第三方评估。其目的在于证明系统,在开发的所有步骤上以及在其安装后全面符合系统最初的需求。欧洲铁路安全评估体系中, 强调评估机构独立性;强调系统生命周期成本; 同时, 强调评估对象是系统的应用而不是具体的产品或设备。 理念 1  退役和报废14 系统定义和应用条件2                                          运营和维修11     系统验收10 风险分析3 系统要求4            系统验证（包括安全认可和调试）9 系统要求的分配5 设计和实现6        安装8                             制造 7   图1.1-1   1.2 日本新干线安全评估 日本的高铁新干线始于战后的经济重建。47年过去了，虽然日本的新干线的前10年也是小故障不断，但是最终实现了人员零伤亡的安全神话，只因地震在2004发生过脱轨一次，也无人员伤亡。日本新干线的运行形成了车辆、轨道、架线、信号“四合一”的独特综合运行与管理指挥系统。也因此保证了新干线列车至今没有发生事故。除了这一系统的保障，还安装了称为“ATC”的列车速度自动控制系统，设立“绝对信号停止”防止列车追尾；重视列车保养检修，安全技术随时更新；开发地震检测警报系统，在新干线的各主要路段或风口设置了气象预报监控系统，一旦有异常天气的发生，这一系统就会自动把报告给指令中心，指令中心据此及时对在该地区运营的新干线列车实行控制，这些都是保证新干线安全运行不不可少的。 而日本对于列车的检查尤其重视，形成了他们特有的检查工程（图1.2-1）。                     图1.2-1 第二章 中国高铁面临问题     目前，中国高速铁路建立了较为完善的运营管理体系，确保了运营持续安全，取得了良好的经营业绩，提供了安全、快捷、舒适、经济的运输服务，有力地促进了经济社会又好又快发展。如今，中国铁路每天开行“和谐号”高速动车组列车一千多列，发送旅客近百万人。而且高速铁路开通后，既有铁路通道的货运能力得到了巨大释放，为实现货运增量、丰富货运产品体系、提升货运服务质量奠定了坚实基础。我国高速铁路以惊人的速度发展，近五年时间走完了国际上四十年高速铁路发展历程。我国高速铁路建设在取得巨大成就的同时，也出现了一系列问题。 2.1高铁票价过高，上座率低，运营出现亏损     与普通列车相比，高铁更加快速，更加舒适，票价也更加昂贵。高昂的票价令很大一部分乘客，对高铁这一运输工具望而却步。客运票价高，难以符合民众收入水平和消费水平。春节期间，特快车一票难求，而动车却空位不少，说明民众现有收入水平与高铁客运的票价还有较大差距，高速度、高票价的高速铁路并不是普通乘客们普遍能接受的。     高昂的票价限制了一般乘客对高铁的选择，自然影响了高铁的上座率。尽管铁道部表示，“高速铁路运营以来始终保持客流旺盛的状态，共有11条开通运营的高铁线路，平均上座达101.7%”，这种说法令人不解，“难道高铁趟趟超载”？ 2.2高铁给沿线居民带来的污染       由于过于求快的建设，许多地方的高铁项目没有经过科学论证就匆匆上马， 由此引发了许多社会问题。     此前，京津高铁、京沪线南京段、广深高铁香港段的建设中，沿线居民对噪声与电磁污染的抗议一直伴随着高铁的规划和建设。和普通火车不同，高速铁路除了传统的噪声和震动的影响之外，主要集中在高速运行的机车与空气摩擦造成的噪音， 此外，环评法出台后，高铁电磁辐射也成为公众担心的问题。周边铁路及沿线的噪声、震动、电磁辐射、环境脏乱、社会治安死角等问题，一直影响沿线的城市居住环境。高速铁路环境噪声的影响是发展高速铁路中不可避免的一个问题。列车运行产生的电磁辐射主要体现在对沿线电视等通讯质量的影响，附近用天线收看电视的家庭接收信噪比下降，会有雪花现象。 2.3高铁事故频发     2011年7月10日，受雷暴雨影响，京沪高铁曲阜东至滕州东至枣庄间下行线接触网故障断电，G151次停车断电导致19趟下行列车晚点。     7月12日11时，京沪高铁安徽宿州附近供电设备故障，经抢修，13 时排除故障。故障导致至少11趟列车到达北京南站晚点，3趟列车从北京南站推迟发车。期间，被困列车断水、断电、断空调，甚至出现乘客因闷热突发中暑昏倒的险况。     7月13日，由上海虹桥开往北京南的高铁G114列车在镇江南站附近非正常停靠一个半小时后更换备车继续前行。     7月23日晚上20点30分左右，北京南站开往福州站的D301次动车组列车运行至甬温线上海铁路局管内永嘉站至温州南站间双屿路段，与前行的杭州站开往福州南站的D3115次动车组列车发生追尾事故，后车4节车厢从高架桥上坠下。这次事故造成40人（包括3名外籍人士）死亡，约200人受伤。 第三章 高铁运行的经济效应 对于中国高速铁路对经济影响评价方法我们可以使用“对比法”进行评价，分别假设在“有项目”与“无项目”两个不同情况下，城际高速铁路对区域经济发展的影响，以及高速铁路在这两种情况之间的差值对区域经济发展的作用。此外，在模型方面，我们使用灰色预测和多元线性回归模型分析在没有高速铁路情况下地方经济发展状况。在这个模型中，灰色预测是对过去已知的或不确定知信息( 模糊信息) ，通过信息动态开发、加工和利用，建立一个模型，便以了解高铁系统实时动态发展趋势，为高铁对经济的影响提供规划决策与状态评估的依据。建立灰色预测模型需要已知的数据量较少( 一般只要有4个及4个以上数据即可) ，并且不需要知道原始数据的分布特征，如果原始数据为无序列或服从任何分布的光滑离散数据序列时，我们只要进行有限次的生成就能满足建模条件。灰色预测模型与别的模型相比预测精度较高，且能够真实地反映系统的实际状况。 多元线性回归模型为:    该式中，为因变量，为自变量，为常数项，为方程的回归系数，为固定时每增加一个对的该变量，即对的偏回归方程系数。 从而建立的双对数模型为 第四章 高铁运行的安全评估 4.1高铁的试运行验收   4.1.1安全预评估   安全预评估是在系统可行性研究之后进行的，它针对高铁可行性的研究报告，对系统中可能出现的危险有害因素进行分析、预测和评价，并提出改进意见和安全对策措施，指导后续的系统设计和施工等。   4.1.2安全验收评估   在高速铁路试运营正常后，通过对系统的设施、设备、装置实际运行状况及管理状况的安全评估，查找并分析项目正式运营后存在的危险、有害因素并确定其程度，评判系统安全性是否达到要求，并提出安全对策措施及 建议 关于小区增设电动车充电建议给教师的建议PDF智慧城市建议书pdf给教师的36条建议下载税则修订调整建议表下载 。   4.1.3安全现状定期评估 系统实际运营后，根据日常安全管理工作的需要，从“人-机-环境”等因素的安全现状进行定期的安全评估。与安全验收评估不同的是，安全验收评估是以达标为主要目的，而安全现状评估是以整改和提高运营安全性为主要目的。 由于高速列车安全性直接关系到旅客生命财产的安全，因此应建立比常速铁路更为严格的安全评估制度是十分重要的。这里，根据高速铁路生命周期各阶段的特点，把高铁安全评估大致分为三个步骤（如图4.1-1） 4.2高铁的调度 运输调度是铁路日常运输组织的指挥中枢，承担着日常运输组织!线路施工组织及非正常应急处置等重要职责，是铁路运输安全生产的关键。随着高速铁路的相继开通，高速铁路高速度、高密度的特点和新技术、新设备不断投入使用，对高铁调度在日常调度指挥、非正常应急处置等方面提出了新的要求。高铁调度在日常生产中不仅承担着传统意义的调度指挥，也逐步取代了车站值班员负责车站的作业指挥。新的作业特点、方式大大增加了高铁调度的安全风险，也对高铁调度安全作业提出更高的要求。 4.2.1规章制度     高铁规章制度建设应自成体系，铁道部应对既有线规章与高铁规章进行梳理，明确各项规章及有关条款的适用范围，剥离相互交叉和制约高铁发展的内容，为现场作业人员提供明确的规章依据。工作人员依据规章制度操作，高效快捷。 4.2.2设备 随着高铁铁路的快速发展，高铁设备的安全隐患在高铁运营管理中也逐步显现。 首先，高铁线路基础存在隐患,大部分高铁采用高架形式，由于地下水的过度开采，地面沉降比较严重，导致高铁线路线位不稳定，特别是高架线路与地面线路的衔接部位，容易产生漏坑等线路病害。 第二，高铁信号设备采用引进国外技术基础上，再进行自主研发创新，许多技术由于国外采取保密原因，事实上并没有从根本上进行消化吸收，国内技术人员对其的理解与原设计有较大的差异。在引进技术过程中，由于材料工艺的差别，国产的信号设备产品与国外同类产品也存在较大的差异。 第三，高铁动车组在实际运营中也存在种种问题。            4.2.3调度人员素质     由于大量新技术设备的投人使用，对调度员的业务素质!应急处置水平要求更高，需要他们具有更高的技能和更全面的知识结构，对于调度员综合素质尤其是学习和掌握新技术的能力提出了更高的要求。 4.3高铁的应急管理 铁路局成立应急处置专家指导组，发生非正常情况时，合署办公，及时启动应急处置预案，正确指导应急救援工作，设置信息通报平台，确保能够及时准确地安全信息通报到有关领导及相关单位对于高铁安全运行是重要的保障。 第五章 基于层次分析的高铁运行评价体系 5.1构建高铁运行评价体系     铁路运输服务是直接面向旅客，为使旅客更好地完成旅行过程而提供的设施或服务，是旅客运输组织的关键环节。对于高速铁路的客运服务，旅客在出行前、进站、候车、乘车、中转、出站和换乘等全过程中的各环节都存在着相应的需求。除去上文中已经提及的安全、经济等因素，旅客们的需求也是方方面面的，充分考虑到旅客的需求，对高铁运行建立了如下指标体系（表1） 一级指标 权重 二级指标 权重 安全性 0.406 旅客乘车安全 0.523 站前治安、秩序 0.215 餐饮食品卫生 0.262 及时性 0.257 发、到站时间好 0.539 发、到正点 0.164 保障列车速度 0.297 经济性 0.145 票价合理 0.833 餐饮质价相符 0.167 便捷性 0.073 订、购票便利 0.633 进出站、上下车便捷 0.106 与城市其他交通方式换乘便利 0.261 舒适性 0.110 车站设备和候车环境 0.282 列车设备和乘车环境 0.390 列车运行平稳 0.126 客服人员态度 0.202                               表1 5.2构建评价集 评价因素集 考核因素评价集分别表示“好、较好、一般、差、很差” 5.3构造判断矩阵     对一级指标U1，U2，U3，U4，U5，U6进行两两比较：如果i指标与j指标相同重要，取1，i指标比j指标绝对重要，取5；其他根据相对重要性，取1～5之间的一个整数值。对于各元素的权重，得到各个判断矩阵如下： 5.4 计算最大特征根和对应的特征向量     应用层次分析法中的和法来计算A的最大特征根和对应的特征向量。         （1）   （2） 利用公式（1）并归一化处理后，求得一级指标和二级指标层的权重分别如下，并把计算结果填入表1。 利用公式（2），求得各判断矩阵的最大特征根： 5.5对判断矩阵进行一致性检验 计算偏差一致性指标 随机一致性比值 得偏差一致性指标：CI=0.066，CI1=0.0165，CI2=0.003， CI3=0，CI4=0.0015，CI5=0.004。 随机性一致性比值：CR=0.0587，CR1=0.0317，CR2=0.0057，CR3=0，CR4=0.0017，CR5=0.0077。 根据表2的平均一致性指标值，得出各判断矩阵CR=CI/RI<0.1，具有满意的一致性。 矩阵阶数n 2 3 4 5 RI 0.00 0.52 0.89 1.12                             表2 第六章 建立完善高铁运行评估体系的意义 自1964年日本高速铁路的简称，标志着世界高速铁路时代的到来。确保旅客生命财产和行车安全是高速铁路的基本要求。当前，随着社会经济的发展，生活的改善，追求安全、快速、舒适的运输已成为新时代运输工具的必然要求。高速铁路已成为新时代人们出行的主要交通工具之一，高速铁路与常规铁路相比，它速度更快，密度加大，更节能，但是安全问题也随之加剧。因此高速铁路安全系统的研究就更具有突出的意义。     高速铁路安全系统的安全工作的好坏主要取决于行车安全工作，高速铁路运行速度高，危险性大，事故一旦发生，往往都是伤亡大。我国高速铁路发展时间短，速度又快，行车组织工作比之国外更为复杂，不安因素更多，工作人员素质不够高，发生事故的概率。因此利用先进科学技术，借鉴国外高速铁路安全运行的经验，研究我国高速铁路安全系统，做的防患于未然，减少事故发生具有重要的意义。           [参考文献] ［1］ 何塑. 层次分析法的标度问题［J］. 系统工程理论与实践，1997，17（6）：58－61． ［2］ 贾利民． 高速铁路安全保障技术［M］． 北京: 中国铁道出版社， 2010． ［3］ 朱明明． 基于模糊层次分析法的工程项目风险评估，科技管理研究［J］． 2010( 20) : 214 － 217． ［4］郭倩倩，李成兵，都国报. 基于模糊综合评价的铁路客运服务质量研究［J］. 铁道运输与经济，2008( 12) . ［5］陈晓东，肖小科. 铁路客运站旅客服务体系的模糊综合评价［J］. 铁道运营技术，2008( 4) : 16 － 18.