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学号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AbstractHigh 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)目录序言第一章国外高速铁路评估现状 (1)1.1欧洲铁路安全评估 (1)1.2日本新干线安全评估.............................. 错误!未定义书签。
第二章中国高铁面临问题 ............................. 错误!未定义书签。
2.1高铁票价过高,上座率低,运营出现亏损............ 错误!未定义书签。
2.2高铁给沿线居民带来污染 (1)2.3高铁事故频发 (1)第三章高铁运行的经济效应评估 ....................... 错误!未定义书签。
第四章高铁运行的安全评估 .. (1)4.1高铁的试运行验收 (1)4.2高铁的调度...................................... 错误!未定义书签。
4.3高铁的应急管理.................................. 错误!未定义书签。
第五章基于层次分析的高铁运行评价体系 .. (1)5.1构建高铁运行评价体系 (1)5.2构建评价集...................................... 错误!未定义书签。
5.3构造判断矩阵.................................... 错误!未定义书签。
5.4计算特征根和相应的特征向量...................... 错误!未定义书签。
5.5一致性检验...................................... 错误!未定义书签。
第六章建立完善高铁运行评估体系的意义 .. (1)参考文献 (12)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,C hina R ailway H igh-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。
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。
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。