高速公路紧急救援系统可靠性研究

论文摘要

随着我国国民经济的迅速发展,高速公路的建设方兴未艾。然而,在高速公路快速发展的同时,高速公路交通事故所造成的人员伤亡和财产损失却大大高于普通公路。在交通事故造成的伤亡人员中,有相当一部分是没有得到及时的抢救而伤亡、残废的。不言而喻,在事故发生后采取及时而有效的紧急救援措施,对于降低事故所造成的(伤亡和经济)损失,预防第二次连锁事故发生甚为重要。高速公路紧急救援系统最直接目的就是以最快的反应速度、用最短的时间排除事故,降低直接和间接的经济损失以及人员伤亡。因此,如何提高救援的有效性和可靠性,使救护人员及时准确的到达现场,排除事故,救治伤员,疏导交通,实现交通事故损害后果的最小化及社会效益的最大化,是当前紧急救援系统研究的重点,也是难点。尽管系统可靠性分析在不少领域都有广泛应用,如供水系统、通讯系统、电力系统等,但突发事件紧急救援系统可靠性分析方面的研究成果较为鲜见。因此,本文以高速公路突发事件紧急救援系统为研究对象,在对突发事件发生前后事件预警、事件救援等活动时运行特征进行分析的基础上,借鉴系统可靠性理论对高速公路突发事件紧急救援系统可靠性分析体系的建立以及可靠性建模进行了一定的研究。本文首先对高速公路紧急救援系统的研究理论、系统可靠性研究理论、交通系统可靠度研究现状与评述及高速公路紧急救援系统可靠性研究理论进行综述和小结,并在此基础上对对高速公路紧急救援系统的可靠性进行评价分析。基于高速公路紧急救援系统的结构和特点的分析,提出了高速公路紧急救援系统可靠性的定义,构建了高速公路紧急救援系统可靠性研究框架,从而更准确、更全面的评价紧急救援系统的运行质量。其次,本文基于故障树的原理与分析方法,对高速公路突发事件紧急救援系统静态可靠性分析体系框架进行建模,建立高速公路紧急救援系统的故障树。根据故障树模型的静态可靠性分析流程,分析求解紧急救援系统故障树最小割集,进而通过最小割集求顶事件发生概率,最后据此得到整个系统的静态可靠度。为今后在我国高速公路紧急救援系统的建设和管理中研究、解决可靠性问题提供了参考依据。最后,文章从路网可靠性方面出发,初步探讨基于运行时间的紧急救援系统可靠性,建立运行时间可靠性的数学模型,采用蒙特卡罗分析方法对模型进行仿真计算,并进行实例验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 我国高速公路建设快速发展
• 1.1.2 我国高速公路安全现状
• 1.1.3 高速公路紧急救援系统的重要作用
• 1.2 问题的提出
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究意义
• 1.4 研究内容、方法和技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究方法
• 1.4.3 研究技术路线
• 第二章 国内外相关研究理论综述
• 2.1 高速公路紧急救援系统的研究理论综述
• 2.1.1 紧急救援概述
• 2.1.2 国外高速公路紧急救援现状
• 2.1.3 国内高速公路紧急救援现状
• 2.1.4 存在的主要问题分析
• 2.2 系统可靠性研究理论综述
• 2.2.1 系统可靠性研究方法综述
• 2.2.2 系统可靠性分析方法评价
• 2.3 交通系统可靠度研究现状与评述
• 2.3.1 国内外交通系统可靠度研究现状
• 2.3.2 交通系统可靠度研究类别与评述
• 2.4 高速公路紧急救援系统可靠性研究初探
• 2.5 本章小结
• 第三章 高速公路紧急救援系统可靠性研究框架
• 3.1 高速公路紧急救援的基本内容
• 3.1.1 高速公路突发事件分析
• 3.1.2 紧急救援目标分析
• 3.1.3 紧急救援的基本要求
• 3.1.4 紧急救援流程分析
• 3.2 高速公路紧急救援系统结构分析
• 3.3 高速公路紧急救援系统可靠性研究框架
• 3.3.1 高速公路紧急救援系统可靠性的定义
• 3.3.2 高速公路紧急救援系统可靠性影响因素分析
• 3.3.3 高速公路紧急救援系统可靠性研究框架
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于故障树的紧急救援系统静态可靠性分析
• 4.1 故障树原理与分析方法
• 4.1.1 基本概念阐述
• 4.1.2 故障树的建树步骤
• 4.1.3 故障树分析
• 4.2 高速公路紧急救援系统静态可靠性模型建立
• 4.2.1 串联模型
• 4.2.2 并联模型
• 4.2.3 高速公路紧急救援系统静态可靠性模型
• 4.3 高速公路紧急救援系统故障树建立
• 4.4 基于故障树的紧急救援系统静态可靠性分析
• 4.4.1 紧急救援系统故障树的最小割集分析
• 4.4.2 紧急救援系统静态可靠性分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于运行时间的紧急救援系统动态可靠性分析
• 5.1 运行时间可靠度的基本概念
• 5.2 高速公路运行时间可靠度的影响因素
• 5.3 运行时间可靠度计算模型的构建
• 5.3.1 基本假定
• 5.3.2 状态参量的采集与预测问题
• 5.3.3 可靠度计算方法的模型化
• 5.4 实例验证
• 5.5 本章小结
• 结论
• 主要结论
• 研究展望
• 附录 紧急救援系统静态可靠性影响因素排序
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文及参与科研情况
• 致谢