摘要
随着我国轨道交通线网的建设规模及运营里程逐年增长，安全问题越来越受到大家的关注和重视。由于轨道交通基础设施结构所处的环境隐蔽且复杂，在线网建成之后，对其基础设施结构的检测、治理、维修、健康诊断和风险管理也具有一定的困难。因此，开展数字化、智能化的轨道交通基础设施的健康监测与安全评估方法研究具有重要的实际应用价值。 本文根据结构特点选取了相应的监测指标，对结构健康监测方案进行了研究。以概率统计理论为基础，考虑环境因素构建了完整的“结构-车辆-环境”安全评估指标体系；将贝叶斯网络与动态权重相结合，构建了加权贝叶斯网络安全评估模型来计算高铁区间结构的可靠度，改进了现有模型的条件独立性假设。主要工作如下： （1）本文着重研究了区间隧道结构和轨道结构，分析了结构的特点，选取出监测指标，并结合 BIM 模型在关键部位及危险部位布设传感器构建结构健康监测方案。针对目前交通基础设施数字化、智能化健康监测的需求，提出了数字与模型交互、模型与实体虚实映射的高铁区间结构健康监测系统架构。 （2）根据结构特点与监测指标，选取结构安全评估指标。为了更好的反应实际结构真实状态，本文将结构实际运营环境因素列入评估指标，完善了现有评估指标体系，构建了与实际环境同步的完整的“结构-车辆-环境”风险评估指标体系。 （3）根据判定标准，将风险节点划分为Ⅰ~Ⅲ级，建立了多态贝叶斯网络高铁区间结构安全评估模型。考虑到高铁区间结构实际所处的环境复杂，风险因素较多且互相关联，贝叶斯网络的条件独立性假设在实际应用中基本不存在。因此在继承现有模型框架的基础上，采用动态权重模型给网络各节点赋权，求解加权条件概率表，进而推理预测风险等级。同时使用模糊层次分析法对运营高铁区间结构进行了风险评估，对比验证了加权贝叶斯网络的科学性、可行性和正确性。
NETL