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“十二五”以来我国铁路的建设迎来了大发展,高速化、网络化运营已成为其主要发展趋势。然而我国铁路自然灾害具有广泛性、频发性、多样性等特征,自然灾害事件的发生,不仅影响了铁路线路的通过能力,还降低了旅客运输的安全和效率,因此高速铁路自然灾害事件影响分析和运行调整的研究显得十分重要。 文章以高速铁路为研究对象,研究内容主要包括以下方面: (1)给出了高速铁路系统自然灾害事件的定义、分类、特征以及在我国的时空分布规律;从路网拓扑结构、行车速度和行车设备三个方面分析了自然灾害事件造成的影响;并从开行方案和运行计划两个层面给出了自然灾害事件下的行车原则和策略,为运行组织提供直接决策支持。 (2)基于贝叶斯网络理论从定量角度将自然灾害的影响程度分成了三个层次:一般性影响、严重性影响和恶性影响。根据影响高速铁路系统脆弱性的主要因素构建贝叶斯网络模型,对其节点状态进行划分,基于样本数据构造节点条件概率矩阵,并给出了基于pearl算法的网络更新过程。最后分析三个不同影响程度下的行车组织方法。 (3)针对自然灾害事件下的列车运行秩序扰乱的问题,建立了以与图定时刻偏差最小为目标函数的离散事件的运行调整模型,考虑了事件持续时间、初始事件开始时间、追踪间隔时间、区间中断、越行、到发线数量等约束条件。为了避免该问题直接求解的复杂性,设计了一种基于离散事件的列车运行调整算法,逐区间确定列车发车顺序以及到发时刻。为扩充求解空间的范围,将列车区间运行时间分不变和随机波动两种情况考虑,得到了很好的效果。 (4)以津秦客专为例,对上述的方法进行验证,求得给定情境下的高速铁路脆弱性程度以及列车运行调整方案,说明了文中提出的方法的有效性。