【摘 要】
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城市轨道交通是建设现代城市的重要基础,随着“十四五”规划的出台,交通强国建设不断推进。城市轨道交通在快速发展的同时,也面临了巨大的安全压力。国内外学者在研究城轨运营安全问题时,更多地将目光集中于提高设备安全性的角度。但城轨运营系统作为人-机-环高度耦合的复杂系统,人、机、环境三大因素的共同安全才能实现系统的全局安全。而人员因素是系统运营过程中最积极、最活跃、最主动且最复杂的因素,在城轨运营安全中扮
【基金项目】
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“超大城市轨道交通网络安全保障与主动防控关键技术及应用研究”(课题编号:2020YFB1600701);
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城市轨道交通是建设现代城市的重要基础,随着“十四五”规划的出台,交通强国建设不断推进。城市轨道交通在快速发展的同时,也面临了巨大的安全压力。国内外学者在研究城轨运营安全问题时,更多地将目光集中于提高设备安全性的角度。但城轨运营系统作为人-机-环高度耦合的复杂系统,人、机、环境三大因素的共同安全才能实现系统的全局安全。而人员因素是系统运营过程中最积极、最活跃、最主动且最复杂的因素,在城轨运营安全中扮演着重要的角色,是城轨运营安全管理工作的重点。因此,本文依托城轨运营安全管理实际需求,结合“宏观+微观”、“整体+局部”的研究方法及“全局安全、以人为本、主动安全、精细化管理”四大安全管理理念,进行面向人因行为的城轨运营安全管理策略研究。通过基于人因复合风险网络模型的系统安全管理策略降低系统中人、机、环境三大因素的风险,实现系统全局安全;通过员工个体行为管理策略降低系统安全成本,提高管理效率。具体研究成果如下:(1)构建了城轨运营人因复合风险网络模型基于城轨运营典型事故案例分析事故致因特征,提出城轨运营安全管理需求。根据人因复杂性,将人因风险点从宏观和微观角度进行区分。在宏观视角下将人因风险点视为岗位节点,在微观视角下将人因风险点视为员工个体风险点。并分析了人因风险点的屏障行为风险属性及联动行为风险属性。基于全局安全管理需求,综合考虑运营系统人、机、环境三大因素,提出了城轨运营人因复合风险网络模型构建方法。基于人本安全管理需求,提出了以行为为导向的人因复合风险网络模型拆解方法,为后续研究提供基础。通过案例应用构建了实际的城轨运营人因复合风险网络模型,以及运营基础风险子网、运营联动风险子网,分析了网络模型的拓扑结构属性。(2)提出了城轨运营风险点活跃度评价方法基于主动安全管理需求及复杂网络理论,提出了结合k-阶结构熵和风险点原始发生概率的风险点活跃度评价方法。该方法能够反映风险点的风险状态激活概率以及在网络中的影响程度,适用于大规模的城轨运营系统。(3)提出了基于人因复合风险网络的系统安全管理策略为发挥人因主观能动性,保障城轨运营系统中机和环境因素的安全,基于风险点活跃度,针对运营基础风险子网提出了面向组分和环境的关键安全屏障行为介入策略。并根据风险网络最大连通子图规模指标,提出了关键安全屏障行为介入策略效果评价方法。为保障城轨运营系统中人因的安全,针对运营联动风险子网,结合风险点活跃度和边介数,提出了边重要度评价方法和基于边重要度的关键运营联动行为管理策略。并根据风险网络边连通性指标,提出了关键运营联动行为管理策略效果评价方法。通过案例应用,在调研数据的基础上,使用本文提出的关键安全屏障行为介入策略和关键运营联动行为管理策略,通过与其他管理策略进行对比证明了本文所提策略的有效性。(4)提出了基于风险传播的员工个体行为管理策略从微观角度,通过对岗位内员工个体行为传播特征分析,引入经典的传播模型,构建了城轨运营员工个体行为风险-安全传播模型。从提升管理效率角度出发,通过基于精英选择策略的遗传算法及基于Metropolis准则的模拟退火算法这两个经典启发式算法求解最优员工个体行为管理策略。在案例应用中,构建了城轨运营司机岗位内的员工个体交流风险子网。通过两个经典算法求解得到员工个体行为管理最优策略,降低了人因行为管理成本。
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