系統(tǒng)安全突變與風險曲線研究.pdf

1、在運行階段對系統(tǒng)的安全狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)控能夠有效地避免事故的發(fā)生。通過對系統(tǒng)各部分的運行狀態(tài)進行時間尺度足夠小的觀測可以近似了解系統(tǒng)安全性的連續(xù)變化。針對系統(tǒng)運行階段的安全性，本文分析了系統(tǒng)安全突變，并研究了系統(tǒng)風險曲線。
　　本文應用突變理論中的尖點突變，構建了系統(tǒng)安全突變模型，用以描述系統(tǒng)安全性在運行階段的連續(xù)變化過程，并強調系統(tǒng)安全在臨近事故發(fā)生前或在事故發(fā)生瞬間所呈現(xiàn)出的突變。以列控系統(tǒng)為例，通過論述該系統(tǒng)安全性在運行階段的

2、連續(xù)變化過程具備尖點突變過程的五點內在特性，即雙模態(tài)、突變、滯后、不可達和分歧，本文定性驗證了系統(tǒng)安全突變模型。利用該模型所對應流形的微分方程，以甬溫鐵路事故中系統(tǒng)安全的動態(tài)過程作為研究對象，通過對該事故演化過程中系統(tǒng)安全性的連續(xù)變化進行量化分析，本文又定量驗證了系統(tǒng)安全突變模型。
　　根據系統(tǒng)安全突變模型，本文在動態(tài)層面擴展了系統(tǒng)風險的數(shù)學定義，將系統(tǒng)安全的動態(tài)特性以及突變特性融入其中。本文對系統(tǒng)風險進行定義的微分方程具有風險函

3、數(shù)所應涵蓋的五個因素，說明了系統(tǒng)風險的動態(tài)層面數(shù)學定義具有理論正確性。根據系統(tǒng)風險的動態(tài)層面數(shù)學定義，本文推導出了影響系統(tǒng)風險連續(xù)變化的內風險場和外風險場的存在，以全新的概念論述了系統(tǒng)風險發(fā)生連續(xù)變化的原理。根據系統(tǒng)風險的動態(tài)層面數(shù)學定義和風險場的概念，本文推導了系統(tǒng)風險曲線。
　　論文的主要創(chuàng)新點如下:
　　(1)構建了系統(tǒng)安全突變模型，用以描述運行階段系統(tǒng)安全性的連續(xù)變化過程，并突顯在臨近事故發(fā)生前或在事故發(fā)生瞬間系統(tǒng)安

4、全的突變。以列控系統(tǒng)為例，通過論述系統(tǒng)安全性在運行階段的連續(xù)變化過程具備五點突變特性，定性驗證了系統(tǒng)安全突變模型。應用該安全性分析模型所對應的微分方程，對甬溫鐵路事故中列控系統(tǒng)整體安全性的連續(xù)變化過程進行量化分析，又定量地驗證了系統(tǒng)安全突變模型。
　　(2)在動態(tài)層面擴展了系統(tǒng)風險的數(shù)學定義，利用微分流形理論將系統(tǒng)安全的動態(tài)特性以及突變特性融入到系統(tǒng)風險的動態(tài)層面數(shù)學定義中。系統(tǒng)風險的動態(tài)層面數(shù)學定義對應的微分方程涵蓋風險函數(shù)的五