基于多源数据融合的电气化铁路供电系统安全性评估方法与流程

本发明属于电气化铁路安全性评估领域，尤其涉及一种基于多源数据融合的电气化铁路供电系统安全性评估方法。

背景技术：

1、近年来，我国高速铁路呈现高速度、高密度发展，而铁路运营要以安全为先导，对电气化铁路供电系统进行安全性能评估是保障铁路安全运行的重要内容。已有的电气化铁路安全性能评估大多结合风险评估理论，通过筛选系统的风险因素，定义风险指标并计算各风险的概率及其造成的后果，对所有风险因素进行严重度等级排序，对比标准的风险准则来判断系统的安全性。

2、在目前采用的电气化铁路安全性评估方法中，风险评估理论可以找到危险性最严重的风险因素，并计算该因素的风险大小，但各风险指标共同影响电气化铁路的安全性，缺乏一个综合性指标直观反映电气化铁路的安全性，缺乏对电气化铁路安全性进行整体评估。

技术实现思路

1、本发明旨在利用多源多维的输入信息计算牵引变电所的安全性综合得分，确定牵引变电所的安全级别，进而对电气化铁路的安全性能进行整体评估，辅助现场运维人员准确掌握电气化铁路的安全状态。因而，本发明提供一种基于多源数据融合的电气化铁路供电系统安全性评估方法。

2、本发明的一种基于多源数据融合的电气化铁路供电系统安全性评估方法，包括以下步骤：

3、步骤a、获取数据。

4、a1、采集数据包括：待评估的牵引变电所运行时间t范围内，牵引变电所供电设备w发生故障的次数供电设备w故障导致供电系统安全事故v发生的次数安全事故v发生的次数

5、a2、由供电设备w发生故障的次数计算出供电设备发生故障的总次数nfail，由供电设备w故障导致供电系统安全事故v发生的次数计算出供电设备故障导致供电系统安全事故发生的总次数nacc，由安全事故v发生的次数计算出安全事故发生的总次数ntacc，

6、步骤b、计算牵引变电所安全性指标。

7、牵引变电所安全性指标包括：供电设备故障度efd、供电设备重要度ei、供电设备故障率efr，计算公式分别为：

8、步骤c、确定安全性指标的安全得分。

9、通过判断安全性指标的计算值范围，得到各个指标的安全得分：

10、若0<efd≤0.2，则该指标的安全得分s1＝8，若0.2<efd≤0.6，则s1＝5，若0.6<efd≤1，则s1＝2；若0<ei≤0.3，则该指标的安全得分s2＝8，若0.3<ei≤0.7，则s2＝5，若0.7<ei≤1，则s2＝2；若0<efr≤30次/年，则该指标的安全得分s3＝8，若30次/年<efr≤50次/年，则s3＝5，若50次/年<efr≤70次/年，则s3＝2。

11、步骤d、对牵引变电所安全性进行综合评估。

12、确定安全性指标对牵引变电所安全性的影响权重ω＝[0.630.260.11]，计算牵引变电所的安全性综合得分s，s＝0.63s1+0.26s2+0.11s3。

13、再由牵引变电所的安全性综合得分s确定牵引变电所的安全级别，具体的：综合得分为[2,3)，安全级别为危险；综合得分为[3,5)，安全级别为警戒；综合得分为[5,8]，安全级别为安全。

14、进一步的，步骤a1中t表示牵引变电所在评估时刻前两年运行的时间段，若牵引变电所从建设完工开始运行到评估时刻不足两年，则t表示牵引变电所从建设完工开始运行到评估时刻的总运行时间段，w表示牵引变电所内供电设备的种类，w＝1,2,3,…,13分别表示牵引变压器、整流器、断路器、隔离开关、馈线、熔断器、负荷开关、电流互感器、电压互感器、电容器、电抗器、避雷器、抗雷圈，v表示供电系统安全事故的种类，v＝1,2,3,…,6分别表示人员触电伤亡事故、牵引变电所停电事故、乘客混乱事故、一次设备爆炸烧损事故、列车延误事故、列车冲突事故。

15、本发明的有益技术效果为：

16、本发明充分利用多源多维的输入信息，相比于传统的基于风险理论的安全性能评估，能够得到牵引变电所的安全性得分，综合量化各安全性指标对牵引变电所安全性的影响，通过安全性得分可以直观反映牵引变电所的安全级别，为现场运维人员准确掌握电气化铁路的安全状态提供依据。

技术特征：

1.一种基于多源数据融合的电气化铁路供电系统安全性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据融合的电气化铁路供电系统安全性评估方法，其特征在于，所述步骤a1中t表示牵引变电所在评估时刻前两年运行的时间段，若牵引变电所从建设完工开始运行到评估时刻不足两年，则t表示牵引变电所从建设完工开始运行到评估时刻的总运行时间段，w表示牵引变电所内供电设备的种类，w＝1,2,3,…,13分别表示牵引变压器、整流器、断路器、隔离开关、馈线、熔断器、负荷开关、电流互感器、电压互感器、电容器、电抗器、避雷器、抗雷圈，v表示供电系统安全事故的种类，v＝1,2,3,…,6分别表示人员触电伤亡事故、牵引变电所停电事故、乘客混乱事故、一次设备爆炸烧损事故、列车延误事故、列车冲突事故。

技术总结
本发明公开了一种基于多源数据融合的电气化铁路供电系统安全性评估方法，具体为：获取电气化铁路安全性能评估所需的输入数据；计算牵引变电所安全性指标：供电设备故障度、供电设备重要度、供电设备故障率；确定安全性指标的安全得分；根据安全性指标的权重向量计算牵引变电所的安全性得分，对牵引变电所安全性进行综合评估。本发明可以综合计算牵引变电所的安全性得分，确定牵引变电所的安全级别，为现场运维人员准确掌握电气化铁路供电系统的安全状态提供依据。

技术研发人员：林圣,田雨洁,冯玎,王玘,田新宇,左自辉,李林灿
受保护的技术使用者：中国国家铁路集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14