一种城市轨道交通信号系统风险分级控制方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种城市轨道交通信号系统风险分级控制方法，主要包括如下步骤：基于集合论思想，构建包含人因类、物理类、环境类组分节点在内的城市轨道交通信号系统风险点集；提出风险特征性指标，并构建了基于风险特征性指标的三维风险分级矩阵，对辨识出的风险点进行四个等级的分级；针对不同的风险分级等级提出了控制对策；根据对策描画了典型场景下的设备风险演化机理图，提出了面向场景的城轨信号系统风险控制措施。轨信号系统风险控制措施。轨信号系统风险控制措施。

【技术实现步骤摘要】
一种城市轨道交通信号系统风险分级控制方法


[0001]本专利技术涉及城市轨道交通信号系统风险管控
，尤其涉及一种城市轨道交通信号系统风险分级控制方法。

技术介绍

[0002]城轨信号系统作为当期先进技术集大成者，具有结构耦合性、功能特殊性以及运行环境的复杂性等特征，不同程度的安全风险存在于系统的各层次、各环节之中，系统安全保障存在安全风险界定难、关键风险辨识难和系统风险管控难等亟待解决的关键性难题，如何保障信号系统安全、稳定运行，是降低城轨系统故障，事故发生的重要途径之一。因此，针对城市轨道交通信号系统的安全问题研究已成为行业研究热点问题之一。
[0003]安全是城市轨道交通发展的永恒主题和完成其运输服务使命的前提，保障安全贯穿于城轨系统运营过程管理、设施设备维护管理和运输服务全过程管理；安全保障也正从“事故驱动、应急善后”的“治已病”模式向“风险管控、超前防范”的“治未病”模式转型。作为安全保障始点的风险管控则是实现系统安全保障的基础，基于风险管控的主动安全保障正在成为全球的行业趋势和提升城轨系统安全保障水平的必由之路。2019年，交通运输部印发的《城市轨道交通运营安全风险分级管控和隐患排查治理管理办法》中明确指出要将城市轨道交通运营安全风险分级管控和隐患排查治理作为主体工作，其核心思想在于将安全管控的关口前移，工作基础和重点是针对安全风险进行辨识、评估与管控。

技术实现思路

[0004]本专利技术的实施例提供了一种城市轨道交通信号系统风险分级控制方法，用于解决现有技术中存在的问题。<br/>[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
[0006]一种城市轨道交通信号系统风险分级控制方法，包括：
[0007]S1基于集合论思想，构建包括人因类、物理类和环境类的组分节点的城市轨道交通信号系统风险点集；
[0008]S2基于城市轨道交通信号系统风险点集，通过信号系统拓扑网络模型计算风险点结构重要度，通过计算系统风险特征参数获得风险点影响严重度，通过统计风险点失效次数计算风险点累积失效频率程度；
[0009]S3基于风险点结构重要度、风险点影响严重度和风险点累积失效频率程度，对城市轨道交通信号系统风险点集中的风险点进行分级；
[0010]S4基于执行步骤S3获得的风险点的级别，对风险点设置控制对策；
[0011]S5基于风险点的控制对策，构建人员场景和环境场景中的设备风险演化机理图；基于设备风险演化机理图，获得面向人员场景和环境场景的城轨信号系统风险控制措施。
[0012]优选地，步骤S1包括：
[0013]通过式
[0014]s＝{S
H
,S
P
,S
E
}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0015]构建城市轨道交通信号系统风险点集；式中，SH为人因类城市轨道交通信号系统风险点子集，通过式
[0016][0017]计算获得，为人因类风险点子集第i号风险点，n为人因类风险点总数；S
P
为物理类城市轨道交通信号系统风险点子集，通过式
[0018][0019]计算获得，为物理类风险点子集第i号风险点，m为物理类风险点总数；S
E
为环境类城市轨道交通信号系统风险点子集，通过式
[0020][0021]计算获得，为环境类风险点子集第i号风险点，o为环境类风险点总数。
[0022]优选地，步骤S2包括：
[0023]S21通过式
[0024][0025]计算获得第S
i
个节点的节点重要度式中，a
ij
为节点i与节点j的连接状态，E
i
(x,y)为经由节点x和节点y间通过节点i的最短路径数目，E(x,y)为节点x和节点y间的最短路径数目；d
j
为节点j的节点重要度，j＝1,2,
…
p，p——与节点i连接的节点个数；
[0026]S22通过式
[0027][0028]计算获得风险点影响严重度；式中，n为涉及风险因子S
i
的总数据条数，为每一条数据故障延时时长，为风险因子S
i
的第k条数据中5分钟以下晚点列车数量，表示风险因子S
i
的第k条数据中5分钟以上晚点列车数量，表示风险因子S
i
的第k条数据中通过列列车数量，表示风险因子S
i
的第k条数据中停运列列车数量，表示风险因子S
i
的第k条数据中掉线列列车数量；λ
a
、λ
b
、λ
c
、λ
d
、λ
e
分别代表5分钟以下晚点列车数量、5分钟以上晚点列车数量、通过列列车数量、停运列列车数量和掉线列列车数量的加权权重参数，并由熵权算法计算得出；
[0029]S23通过式
[0030][0031]计算获得风险点累积失效频率程度；式中，为风险点S
i
累计失效频率，为风险点S
i
累计失效次数，v为数据集中的具体时间总数。
[0032]优选地，步骤S3包括：
[0033]基于风险点重要度、风险点影响严重度和风险点累积失效频率程度，通过式
[0034][0035]计算获得城市轨道交通信号系统安全运营风险评价指数R；
[0036]基于城市轨道交通信号系统安全运营风险评价指数R，对城市轨道交通信号系统风险点集中的风险点进行分级，获得的风险点的级别如下表所示：
[0037][0038][0039][0040][0041]优选地，步骤S4中的控制对策包括风险的保留、规避、监测、预防和警示。
[0042]由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术提供一种城市轨道交通
信号系统风险分级控制方法，用于解决既往城市轨道交通信号系统风险管控研究未充分进行分级管控以及未能面向不同场景给出风险控制方法的问题。本专利技术提供的方法，详细描述了人因类、物理类、环境类组分节点在内的城市轨道交通信号系统风险点集，重点突出了风险特征性指标，并构建了基于风险特征性指标的三维风险分级矩阵，对辨识出的风险点进行四个等级的分级，并针对不同的风险分级等级提出了控制对策，同时根据对策描画了典型场景下的设备风险演化机理图，提出了面向场景的城轨信号系统风险控制对策，为实现信号系统安全风险管控，降低城市轨道交通事故发生率，保障城市轨道交通安全运营提供理论方法支撑。
[0043]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通信号系统风险分级控制方法，其特征在于，包括：S1基于集合论思想，构建包括人因类、物理类和环境类的组分节点的城市轨道交通信号系统风险点集；S2基于城市轨道交通信号系统风险点集，通过信号系统拓扑网络模型计算风险点结构重要度，通过计算系统风险特征参数获得风险点影响严重度，通过统计风险点失效次数计算风险点累积失效频率程度；S3基于风险点结构重要度、风险点影响严重度和风险点累积失效频率程度，对城市轨道交通信号系统风险点集中的风险点进行分级；S4基于执行步骤S3获得的风险点的级别，对风险点设置控制对策；S5基于风险点的控制对策，构建人员场景和环境场景中的设备风险演化机理图；基于设备风险演化机理图，获得面向人员场景和环境场景的城轨信号系统风险控制措施。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：通过式S＝{S
H
,S
P
,S
E
}
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(1)构建城市轨道交通信号系统风险点集；式中，S
H
为人因类城市轨道交通信号系统风险点子集，通过式计算获得，为人因类风险点子集第i号风险点，n为人因类风险点总数；S
P
为物理类城市轨道交通信号系统风险点子集，通过式计算获得，为物理类风险点子集第i号风险点，m为物理类风险点总数；S
E
为环境类城市轨道交通信号系统风险点子集，通过式计算获得，为环境类风险点子集第i号风险点，o为环境类风险点总数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2包括：S21通过式计算获得第S
i
个节点的节点重要度式中，a
ij
为节点i与节点j的连接状态，E
i
(x,y)为经由节点x和节点y间通过节点i的最短路径数目，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳辉，李承叡，李曼，颜开，张子龙，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：