基于模糊动态故障树分析法的地铁隧道施工风险分析

发布时间：2017-06-10 16:19

  本文关键词：基于模糊动态故障树分析法的地铁隧道施工风险分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国城市化迅速发展,为解决城市交通问题,各大城市相继建设城市地铁。在城市地铁建设过程中,存在着建设工期长、安全管理复杂、安全风险因素模糊多变等问题,然而目前又缺少完整的风险管理和风险评估系统,从而导致安全事故高频率的出现在城市地铁施工过程中。针对上述问题,本文采用模糊理论与故障树分析法相结合来研究城市地铁隧道工程施工过程的风险。首先,本文详细地介绍了故障树分析法中常用术语和符号、特征和步骤、定性分析和定量分析,同时介绍了模糊数学中的模糊集合与隶属度的概念、扩展原理、?截集和RL-型模糊数的概念,用模糊门算子代替传统的逻辑门算子来进行模糊重要度计算。其次,针对现有的故障树分析法存在不足,本文在分析地铁隧道工程施工过程风险时采用模糊故障树分析法,该方法是用模糊数表示事件的发生概率,其中针对模糊数乘法运算问题,采用模糊数学中表现定理,推导出模糊数相乘时求解的新方法;采用专家信心指数和三角模糊数修正方法获取底事件发生概率。模糊故障树分析法考虑了影响工程施工成本各风险因素的模糊不确定性,通过案例分析可知“盾构进出洞时漏水漏浆情况”和“盾构推进中受阻情况”这两项风险因素是最关键,盾构施工之前应该高度重视、提前规避。最后,传统故障树分析法一般不考虑事件与事件之间的动态失效特征以及实际工程中收集数据具有的模糊不确定性。本文将基于模糊马尔科夫模型的动态故障树分析法应用在地铁隧道工程盾构机刀盘面板失效分析中,建立动态故障树模型,运用三角模糊数来表示基本事件的失效概率,然后将动态故障树模型转化为模糊马尔科夫模型,采用模糊数学中扩展原理和积分变换中拉普拉斯变换及逆变换来求解方程组,然后给出两种图形,一种是某一时刻面板失效概率曲线,另一种是在固定截集时面板失效概率曲线,通过对图形分析可知,当刀盘面板工作到900台班时,面板失效概率达到上限,需要进行检查和维修。
【关键词】：地铁隧道 模糊理论 模糊故障树 马尔科夫模型 动态故障树
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U231.3;U455.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 选题背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-15
• 1.2.1 城市地铁隧道工程施工风险分析9-12
• 1.2.2 故障树分析法12-15
• 1.3 本文研究内容15-16
• 第二章 模糊故障树分析法16-28
• 2.1 故障树分析法概述16-23
• 2.1.1 故障树分析中常用的术语和符号16-17
• 2.1.2 故障树分析法的特点和思路17-18
• 2.1.3 故障树定性分析和定量分析18-23
• 2.2 模糊数学相关知识23-26
• 2.2.1 模糊集合与隶属度概念23-24
• 2.2.2 扩展原理24-25
• 2.2.3 凸模糊集与l 截集25
• 2.2.4 L-R型模糊数25-26
• 2.3 故障树分析法中模糊算子的概念26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 基于模糊故障树分析法的地铁隧道施工风险分析28-41
• 3.1 地铁隧道施工中的模糊故障树分析28-32
• 3.1.1 确定故障树的顶事件28
• 3.1.2 建立故障树28-29
• 3.1.3 模糊概率计算29-30
• 3.1.4 应用表现定理求解相乘的模糊数30-32
• 3.2 模糊重要度的分析计算32-35
• 3.2.1 模糊概率重要度32
• 3.2.2 风险因素评价准则32-33
• 3.2.3 风险因素数据的获取33-35
• 3.3 案例分析35-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第四章 基于模糊理论的动态故障树分析法41-57
• 4.1 动态故障树分析方法41-49
• 4.1.1 动态逻辑门41-44
• 4.1.2 马尔可夫模型44-45
• 4.1.3 动态故障树向马尔可夫模型的转化45-49
• 4.2 基于模糊马尔可夫模型的动态故障树(FDFT)49-50
• 4.3 案例分析50-56
• 4.3.1 盾构机刀盘面板失效的动态故障树建模51
• 4.3.2 基于模糊马尔科夫模型的动态故障树定量分析51-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 结论57-59
• 5.1 结论57-58
• 5.2 有待进一步研究的问题58-59
• 参考文献59-64
• 致谢64-65
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文65

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