车辆运行状态安全评估方法与应用研究

论文摘要

车辆运行状态安全评估问题一直是铁路安全运营研究的热点问题,它对预防列车行车事故、最大程度地减少列车运行事故的发生具有重要作用,对于铁路安全、稳定运营管理有着十分重要的意义。货运作为铁路的主要运输方式之一,在铁路运输中起着举足轻重的地位,一旦发生事故,造成的社会后果和财产损失非常严重,因此,其运营安全问题一直受到各部门的重视。本文针对目前车辆运行状态研究存在的不完整性问题,从“人-机-环”理论出发,假设人处于可靠状态,不会引发任何危险,围绕车辆运行的环境因素、车辆“机”因素展开了深入的研究,提出了自然环境与设备运营相结合的综合车辆状态评估方法,独创性的融合车辆热轴情况,将其作为重要的影响因素,建立了面向安全的车辆运行状态评估指标体系,构建了融合单因素作用与多因素综合作用情况下的车辆运行状态评估模型,对车辆运行状态评估研究做了有意义的尝试。在对传统BP神经网络分析的基础上,改进了传统BP神经网络的激活函数,并提出了一种由三部分组成的、串形结构的分段模糊BP神经网络,解决了数据量庞大的复杂系统评估问题,并将其应用于货车运行状态评估中来。研究结果表明,该方法能够有效的实现对货车运营状态评估,并可在实践中得以推广应用。在上述研究工作的基础上,本文设计开发了一个车辆运行状态安全评估系统,来逐步积累车辆运行状态安全评估经验数据库,提高评估方法的可应用性。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究内容及技术路线
• 2 文献综述
• 2.1 车辆运行状态研究
• 2.1.1 车辆运行状态
• 2.1.2 车辆运行状态研究现状
• 2.2 安全评估方法研究概述
• 2.2.1 安全评估定义
• 2.2.2 安全评估方法介绍
• 2.3 模糊数学
• 2.4 神经网络
• 2.5 模糊神经网络的研究现状
• 3 车辆运行状态安全评估指标体系研究
• 3.1 概述
• 3.2 建立原则
• 3.3 车辆运行状态安全评估指标因素分析
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 “机”因素
• 3.3.3 环境因素
• 3.4 车辆运行状态安全评估指标体系的建立
• 3.5 本章小结
• 4 车辆运行状态安全评估方法研究
• 4.1 常规BP神经网络
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 基本思想
• 4.1.3 BP算法
• 4.2 BP神经网络的改进
• 4.2.1 激活函数的选择
• 4.2.2 分段模糊BP神经网络原理
• 4.3 本章小结
• 5 车辆运行状态安全评估方法的应用
• 5.1 引言
• 5.2 样本的统计分析
• 5.2.1 学习样本的确定
• 5.2.2 定量因素统计分析
• 5.2.3 定性因素统计分析
• 5.3 车辆运行状态安全评估模型的构建
• 5.3.1 概述
• 5.3.2 输入因子的确定
• 5.3.3 输出因子的确定
• 5.4 样本因素的量化处理
• 5.4.1 输入因素
• 5.4.2 输出因素
• 5.5 网络的训练参数及确定
• 5.5.1 输入与输出层节点的确定
• 5.5.2 隐含层及节点的确定
• 5.5.3 其他参数
• 5.6 训练结果及分析
• 5.7 车辆运行状态评估
• 5.7.1 评估样本的确定
• 5.7.2 评估结果及分析
• 5.8 本章小结
• 6 车辆运行状态安全评估系统
• 6.1 系统设计的目的
• 6.1.1 系统开发目标
• 6.1.2 系统开发原则
• 6.2 系统设计及流程分析
• 6.2.1 数据库设计
• 6.2.2 系统使用说明
• 6.3 系统测试与应用
• 6.3.1 测试
• 6.3.2 结论
• 7 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集