铁路列控系统应急案例知识重用方法

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.S2.0053

中国安全科学学报 ›› 2022, Vol. 32 ›› Issue (S2): 217-224.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.S2.0053

铁路列控系统应急案例知识重用方法

赵开功¹^,²^,³(), 张晓蕾⁴^,⁵^,^**(), 李长明⁶, 赵成浩⁷, 盖泳伶⁸

¹ 国能朔黄铁路发展有限责任公司肃宁分公司, 河北沧州 062350
² 北京科技大学土木与资源工程学院, 北京 100083
³ 国家能源投资集团有限责任公司安全环保监察部, 北京 100011
⁴ 中国安全生产科学研究院, 北京 100012
⁵ 中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院, 北京 100083
⁶ 国能数智科技(北京)有限公司智能矿山与智慧运输业务部, 北京 100011
⁷ 中国铁路济南局集团有限公司济南西机务段, 山东济南, 250000
⁸ 中国酒泉卫星发射中心, 甘肃酒泉 732750

收稿日期:2022-08-20 修回日期:2022-10-12 出版日期:2022-12-30 发布日期:2023-06-30
通讯作者: ** 张晓蕾(1984—),女,山西大同人,博士研究生,高级工程师,从事安全生产应急救援理论与技术研究。E-mail:zhangxl@chinasafety.ac.cn。
作者简介:
赵开功 (1981—),男,山东济宁人,博士研究生,高级工程师,从事应急救援、职业健康和安全生产风险分析方面的工作。E-mail:smilevel@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2016YFC0801805); 国家能源集团基金资助(10032998IC190047)

Case knowledge reuse method of railway train control system emergency plan

ZHAO Kaigong¹^,²^,³(), ZHANG Xiaolei⁴^,⁵^,^**(), LI Changming⁶, ZHAO Chenghao⁷, GAI Yongling⁸

¹ Suning Branch, CHN Energy Shuohuang Railway Development Co. Ltd., Cangzhou Hebei, 062350, China
² School of Civil and Resource Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China
³ Department of Safety and Environmental Protection Supervision, CHN Energy, Beijing 100011, China
⁴ China Academy of Work Safety, Beijing 100012, China
⁵ School of Emergency Management and Safety Engineering, China University of Mining ancTechnology (Beijing), Beijing 100083, China
⁶ Intelligent Mine and Intelligent Transportation Business Department, CHN Energy Digital intel Tech Co., Ltd., Beijing 100011, China
⁷ Ji'nan West Locomotive Depot China Railway Jinan Bureau Group Company, Ji'nan Shandong 250000, China
⁸ Jiuquan Satellite Launch Centre of China, Jiuquan Gansu 732750, China

Received:2022-08-20 Revised:2022-10-12 Online:2022-12-30 Published:2023-06-30

摘要/Abstract

摘要：

为提升重载铁路煤炭运输事故救援预案的可操作性和实用性,分析国能朔黄铁路公司列控系统的应预案知识结构,在相似度计算中融合适应度与相关度,提出一种新的案例检索方法,即新相似度计算方法;基于“2层本体”组织方式构建知识共享体系结构,设定阈值通过知识重用模型检索历史案例,利用新相似度计算方法判断适应度更高的历史案例,并在国家能源集团应急指挥系统生产安全事故救援和应急演练中的实际应用。结果表明:该方法能够筛选出与当前案例在适应度和相似度2个方面均适用的历史案例,为当前案例的应急响应过程提供可行性的处置参考方案,有效缩短联动协同救援响应时间。

关键词: 铁路列控系统, 应急处置, 案例检索, 知识重用, 应急案例

Abstract:

In order to improve the operability and practicability of heavy-haul railway coal transportation accident rescue plan, this paper analyzes the knowledge structure of the response plan of the train control system of CHN Energy Shuohuang Railway Company, integrates fitness and relevance in similarity calculation, and proposes a new case retrieval method, namely new similarity calculation method. The knowledge-sharing architecture was constructed based on ″2-layer ontology″ organization mode, the threshold was set to retrieve historical cases through the knowledge reuse model, and the new similarity calculation method was used to judge the historical cases with higher fitness, and the practical application has been applied in the production safety accident rescue and emergency drill of CHN Energy's emergency command system. The results show that the proposed method can screen out historical cases that are applicable to the current case in terms of fitness and similarity, provide a feasible treatment reference scheme for the emergency response process of the current case, and effectively shorten the response time of coordinated rescue.

Key words: railway train control system, emergency handling, case search, knowledge reuse, emergency case

赵开功, 张晓蕾, 李长明, 赵成浩, 盖泳伶. 铁路列控系统应急案例知识重用方法[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(S2): 217-224.

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图/表 11

图1

图2

图3

图4

图5

表1

图6

表2

表3

案例描述单元权重

C_i	a	b	c	d	e	f
γ-c_i(D)=\|p_c-c_i(D)\|/\|U\|	0.67	0.58	0.83	0.67	0.5	0.75
Sig(C_i)=γ(D)-γ-c_i(D)	0.33	0.42	0.17	0.33	0.5	0.25
$ω (C i) = S i g (C i) / ∑ S i g (C i)$	0.165	0.21	0.085	0.165	0.25	0.125

表3

表4

源案例与当前案例的局部相似度和加权相似度

局部相似度	故障现象	列控中心部件	无线闭塞中心部件	临时限速服务器部件	地面电子单元部件	安全数据网部件	加权相似度
S_j	0.165	0.210	0.085	0.165	0.25	0.125	1
$S 2 h$ /S_c	0.348	1	0	0	1	0	0.540 0
$S 3 h$ /S_c	1	0	1	1	1	1	0.790 0
$S 4 h$ /S_c	0.384	1	1	0	0	1	0.480 0
$S 5 h$ /S_c	0.384	0	1	0	1	1	0.520 0
$S 6 h$ /S_c	1	1	0	0	1	1	0.750 0

表4

表5

参考文献 20

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案例	问题部分						结论部分
案例	故障现象	列控中心	无线闭塞中心	临时限速服务器	地面电子单元	安全数据网部件	故障原因	故障部件	操作
1	电源灯熄灭	电源模块	—	—	电源板	—	跳闸或故障	电源模块	检查;更换
2	网络中断	—	交换机	—	—	路由器	硬件故障; 掉电	交换机; 路由器	检查是否掉电; 更换;检查电源
3	系统崩溃黑屏	显示器	—	服务器	—	—	关闭; 系统损坏	服务器	检查对键盘、显示器、鼠标的连接;重装操作系统和软件
4	亮红灯	—	—	—	处理器板	—	输出通道有短路	处理器板	检查防雷单元;检查输出电缆是否短路
5	控制台红光带	主机	—	—	—	—	断电或死机	主机	重启;检查
6	系统崩溃黑屏	—	服务器	—	—	—	系统损坏	服务器	装操作系统和软件
7	电源灯熄灭	—	服务器	服务器	—	—	掉电	服务器	检查
8	网络中断	—	—	交换机	—	—	硬件故障	交换机	检查
9	通信中断	光缆	接口	接口	—	线路	硬件故障	站间光缆; 接口;交换机	检查;更换

赋值	故障现象a	列控中心故障b	无线闭塞中心故障c	临时限速服务器故障d	地面电子单元故障e	安全数据网故障f	故障原因M₁
0	—	无故障件	无故障件	无故障件	无故障件	无故障件	—
1	控制台红光带	电源板块	服务器	服务器	电路板	线路	掉电
2	亮红灯	通信板	交换机	交换机	处理器版	端口	损坏
3	系统崩溃黑屏	显示器	接口	操作系统	通信板	路由器	短路
4	网络中断	指示灯	—	接口	电源板	主机	故障
5	电源灯灭	主机	—	—	—	—	死机
6	通信中断	光缆	—	—	—	—	—

案例号	问题部分						结论部分
案例号	故障现象	列控中心部件	无线闭塞中心部件	临时限速服务器部件	地面电子单元部件	安全数据网部件	故障原因	故障部件	操作
3	系统崩溃黑屏	显示器	—	服务器	—	—	关闭;系统损坏	服务器	检查对键盘、显示器、鼠标的连接;重装操作系统和软件
当前案例	花屏状态	—	—	服务器操作系统	—	—	系统损坏	服务器	重装操作系统和软件

铁路列控系统应急案例知识重用方法

Case knowledge reuse method of railway train control system emergency plan

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