[發明專利]一種鐵路網結構可靠度的度量方法

有效

• 申請號: 201710285376.5
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107122903B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 高潔;尹成強
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/30;G06F119/02
• 代理公司: 濟南克雷姆專利代理事務所(普通合伙) 37279
• 代理人: 張祥明

1.一種鐵路網結構可靠度的度量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據鐵路網各區段飽和度來計算路網飽和度：

1.1)計算區段能力利用率，它是區段車流量與通過能力的比值，區段E_j的能力利用率為：

式中，V_j為區段j車流量，而C_j為區段E_j通過能力，M為鐵路網總區段數；

1.2)計算鐵路網飽和率為：

式中，m表示鐵路網飽和區段數，區段飽和的概念是區段的能力利用率達到擁擠程度，根據國際慣例，雙線區段0.8，單線區段是0.75，具體到我國的情況，可為0.9；M為鐵路網總區段數；

2)計算運輸需求未滿足率

其中f_k為第k個OD對的實際實現的流量，為所有OD對實際實現流量的總和，也是路網運輸能力，是所有OD對的運輸需求總量，即總運輸需求量；OD對是個專業術語，表示路網中一個起點與一個終點的有序組合；OD對是一個抽象概念，因為一個起點O與終點D間可以有多條路，定義了OD對就可以研究它們的交通需求，交通流；

3)定義鐵路網癱瘓的概率：P＝θ(1+λ)，0≤P≤1； (4)

4)鐵路網結構承載度r₁為：r₁＝1-P＝1-θ(1+λ)

5)計算鐵路網區段和節點的抗毀度為：

式中，H為有效路徑區段關聯矩陣，H的橫坐標值表示區段編號，縱坐標值表示有效路徑編號，H由元素0和1組成，H_ij＝0表示i區段不在有效路徑j上，H_ij＝0表示i區段在有效路徑j上；H_x為矩陣H的第x個列向量；Ω_l表示區段或節點被破壞后，受其影響路網中不能正常運行的區段集；為區段或節點受到破壞后所影響的交通量；為鐵路網中的總交通量；∑^OR為邏輯或運算；有效路徑區段關聯矩陣H由元素0和1組成，引入邏輯或運算，用OR表示；

邏輯或運算的運算規則：OR(0,0)＝0；OR(0,1)＝OR(1,0)＝1；OR(1,1)＝1；在此基礎上，定義矩陣邏輯或運算：設有m×n維矩陣S，T，則[OR(S_m×n,T_m×n)]_ij＝OR(s_ij,t_ij)；把基于矩陣邏輯或運算的連續運算符號記為∑^OR；

6)取區段和節點抗毀度的方差的函數作為鐵路網抗毀度r₂，即

式中，E為區段集，區段是兩個相鄰節點之間的連線，M為鐵路網總區段數；J為節點集，n為鐵路網總節點數；τ_l為子系統l抗毀度；τ_avg為所有子系統，即區段及節點的平均抗毀度；

7)計算鐵路網結構可靠度：r＝(r₁+r₂)/2。

2.根據權利要求1所述的鐵路網結構可靠度的度量方法，其特征在于：采用蒙特卡羅摸擬法模擬運輸需求及運輸能力隨機變化情況下結構可靠度的特性，并將結構可靠度的抽樣均值做為結構可靠度的期望值。