基于人工神经网络的地铁运营风险评价模型研究毕业论文
2022-03-18 09:03
论文总字数：22322字
摘 要
本文首先对地铁事故进行归纳总结得出地铁事故原因和主要存在问题；并介绍了三种安全评价中用到的方法：安全检查表法、层次分析法、模糊综合评价法在对比后选取合适方法；然后引入神经网络概念提出层次分析法与神经网络结合的安全评价方法；最后结合南京地铁实例，建立神经网络评价模型，验证了与神经网络相结合的安全评价方法有一定优越性。
关键词：地铁运营风险 神经网络 层次分析法 安全评价
Evaluation Model of Metro operational risk based on artificial neural network
Abstract
Firstly,this article summarizes subway accident and show the main reasons why subway accident happen.And introduced three methods used in security evaluation : Safety Checklist, AHP, fuzzy comprehensive evaluation and comparison their pros and cons.Then lead into the neural network concepts and proposed combining of AHP and Neural Network security assessment method.Finally with the survey of Nanjing Metro,build a Neural Network Model,verify the safety assessment methods that combina wit neural networks have some advantages.
Key Words:Metro operational risk; Neural Networks; Analytic Hierarchy Process; Safety Evaluation
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 地铁事故概况 5
1.1 引言 5
1.2 事故案例分析 5
1.3 文章结构 10
第二章 评价方法选取 11
2.1 地铁安全评价方法 11
2.1.1 安全检查表法 11
2.1.2 模糊数学法分析法 12
2.1.3 层次分析法 12
2.2评价方法的比对和选用 14
第三章 人工神经网络运用 15
3.1 人工神经网络概述 15
3.2 人工神经网络特点 16
3.3 人工神经网络在MATLAB中的实现 17
第四章 评价指标和权重 19
4.1 基于地铁运营风险的指标体系 19
4.1.1 地铁运营指标统计的重要意义 19
4.1.2 指标的统计分析 19
4.2 应用yaahp分析 19
4.3 调查表 21
第五章 综合实例分析 22
5.1层次分析法实例分析 22
5.1.1层次结构模型 22
5.1.2数据导入与权重计算 22
5.2神经网络分析 25
5.2.1网络模型与参数 25
5.2.2数据测试与结果 26
5.3结论 27
参考文献 28
地铁事故概况
1.1 引言
城市现代化的步伐越来越迅速，城市人口也随着急剧增加，出行问题也成为困扰城市规划者的首要难题。而地铁轻轨的出现成为了解决这一问题的首选，轨道交通的发展也走上了高速公路。由于地铁建设结构的特殊性，地铁在投入使用后出现事故，不仅人身财产安全无法保证，更会带来难以想象的社会恐慌，对城市的发展带来可怕的灾难和阻碍[1]。
有关轨道交通行业发展现状统计数据显示，从全国总体形势来看，统计至2015年底全国如北京、天津、广州、上海等20多个大中型城市都已经开始运营轨道交通路线且总里程高达3000多公里。调查显示，各地规划中的轨交线路呈现井喷式增长。总规划路线在47个地区的总和已超1万公里。报告称：“在未来一段时间轨道交通投资在不断积累下可能达到3万亿”。到2020年，拥有地铁的城市可能达到40个。于2016年相比可能增加到7千公里。
随着地铁线路的越造越多，路程越建越长，让我们不难想到地铁这种特殊的交通运载方式在改变我们生活的同时也潜藏着巨大的安全隐患。国内外时有发生的地铁事故也在时刻的提醒我们地铁的安全必须受到足够的重视，我们需要对这些事故进行适当分析找出其中存在的影响安全的要素，并形成相应的安全指标。
1.2 事故案例分析
地铁事故种类复杂，其中引起的原因也有很多，根据安全系统工程上，基本将灾难事故的原因归结于设备因素、设人员因素、管理因素、环境因素，本文也将在这4种因素的范围内进行归类，通过对地铁事故的案例分析归纳，得出较为客观完整的指标因素。
地铁火灾事故主要包括两个特点：
1逃生难度大
由于垂直高度深、逃生途径少、营救路线单一的原因。由于火灾事故的突发性和不可预知性，乘客想要借助自身力量从列车或站内逃生难度很大。外加对地铁环境的不熟悉，逃生难度可想而知。我们反过来想消防战士要可以进入的救援通道除其他特殊通道外，只能是常用的疏散通道。这必然会与正在疏散逃生的人员造成一定的互相影响，不管对救援还是逃生都造成了一定的难度，造成更多的难以预料的意外[2]。
2扑救难度大
在地下由于空间受限，在火灾发生后烟雾可能已经使地下能见度降到很低，可能很难利用监控侦查设备对其中火情进行了解观测。受限空间也带来了其他方面的困难，如无法使用专业大型的消防器材、消防员移动不方便、小空间的热量不宜散发对扑救造成一定难度。隧道内次生灾害也有发生，还有烟雾毒气随时可能造成中毒和窒息[3]。
表1-1[4]统计了国内外大小与火灾有关的地铁事故，综合分析为电气原因、机械原因、意外明火、人为纵火、其它原因5种。
(1)电气原因: 站台、隧洞、车辆照明或其他车辆运行电路短路、电气装置故障、发电转换设备故障等。
(2)机械原因:驾驶员失误操作车辆、金属物件碰撞火花，未知原因引起的火焰。
(3)意外明火:地铁施工过程发生火灾和运行时间的火灾(如乘客带易燃物、未熄灭烟头、座椅自燃或点燃) 两种情况。
(4)人为纵火:普通纵火案件和恐怖袭击。
(5)其它原因:发生原因不明的火灾和与上述描述火灾情况不同的火灾。
表1-1国内外地铁火灾实例[4]
