高速铁路安全论文提纲

论文题目：高速铁路运营安全管理成熟度及监督演化博弈模型研究

摘要：随着高速铁路的飞速发展,我国目前己成为世界上高速铁路在建里程和运营里程最多的国家,极大的改善了人民出行质量,为我国国民经济建设做出了重要贡献。由于高速铁路是我国铁路近年来跨越式发展的成果,管理体制也处于摸索阶段,高速铁路及客运专线安全管理既有过去的属性特点,也出现了以往不曾有的新状况和新课题。因此,高铁安全管理与监督检查变得愈发重要。为规范和加强铁路安全监督管理工作,国务院,国家铁路局,中国国家铁路集团有限公司出台了一系列铁路安全管理及监督相关的法律条文。相关单位在此基础上进一步出台,细化和完善了具体办法和措施,为初步建立高速铁路运营安全管理体系奠定了基础。我国高铁投产运营后往往采取委托运输管理模式开展生产经营,在高铁运营安全监督系统中,国家铁路局安全监管、高铁公司安全监督检查和高铁委托单位安全生产之间存在复杂的博弈关系,所以理清系统中各利益相关方之间的关系,研究优化的安全监督检查机制,对于提升高铁安全管理水平和确保高铁运营安全都具有重要的现实意义。本论文针对高速铁路复杂的运营安全管理及监督体系中存在的问题,以深化对高铁运营安全管理规律的认识和经济有效地预防高铁运营安全事故为目标,对高铁运营安全管理及监督体系展开以下研究:（1）针对高铁运营企业安全管理水平的评价问题,论文构建了高铁运营安全管理体系成熟度评价体系建议模型,该模型包括属性和水平两个维度,可以使高铁安全风险管理体系中的各个项点和要素有一个全面、清晰的表述,并有助于高铁运营安全管理水平的客观评价;在建议模型基础上,提出了采用灰色综合评价法对安全管理成熟度进行定量计算的方法,避免了单一评价方法存在的局限性,能更加全面、系统和直观的对高速铁路运营安全管理水平进行综合评价。该模型及评价方法便于使铁路企业更好的比较自身以及行业整体或其他同类企业的成熟度水平,有利于企业制定合适的安全管理成熟度提升策略,并实现客观评价与监督,从而提高高铁的安全风险管理水平。（2）针对我国高速铁路安全监督与管理体制特点,本文基于演化博弈理论,对高铁运营安全监督系统存在的动态博弈现象进行了分析研究,分别从宏观角度提出了存在国家铁路局,高铁公司和委托路局三方的系统演化博弈模型以及从国家铁路集团有限公司内部的角度提出了存在高铁公司及其三个委托路局四方的多委托方监督演化博弈模型,在此基础上,通过演化博弈理论推导和数学证明,对以上两种模型的系统演化博弈均衡点进行求解,并分析复杂博弈模型在各利益相关方之间是否存在演化稳定策略,得到了系统博弈各方进行决策的稳定状态。（3）针对高铁运营安全监督系统各方演化博弈过程中表现出长期性、周期性和多重反馈等动态复杂特征。本文基于系统动力学理论,对复杂系统模型结构进行分析和子系统分解,分别建立了高铁运营安全监督系统演化博弈和多委托方监督演化博弈的系统动力学模型。研究了高铁运营安全监督系统中博弈演化的反馈结构与行为,将演化博弈理论与系统动力学仿真相结合,研究分析了这两类复杂博弈模型在各利益相关方的长期动态博弈过程中是否存在演化稳定策略,并对以上两种模型的系统演化博弈均衡点进行稳定性仿真验证。（4）为使国家铁路局,高铁公司,委托路局等多方博弈达到最优的控制状态。本文针对我国高铁运营安全监督系统的考核奖惩工作制度,激励约束机制等问题,基于系统静态演化博弈模型,并通过对其进行逐步优化,提出了动态奖励,动态奖惩和优化动态奖惩三个模型;通过对多委托方监督静态演化博弈模型进行优化,提出了多委托方监督动态演化博弈模型。通过使用演化博弈理论与系统动力学仿真相结合对上述模型进行优化分析,使系统中各方在长期博弈过程中达到了理想的平衡状态,从而为我国高铁委托运输管理模式下,高铁运营安全监督系统中存在的缺陷提出改进建议,并为提高高铁运营安全监督检查的效果以及监管机制的设计和应用提供理论支持和经验借鉴,进一步完善高铁委托运输管理制度。

关键词：高速铁路;运营安全管理;运营安全监督;成熟度;演化博弈;系统动力学

学科专业：交通信息工程及控制

摘要

abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 成熟度理论研究

1.2.2 安全评价体系和方法研究

1.2.3 铁路安全管理体制研究

1.2.4 高铁委托运输管理模式研究

1.2.5 博弈理论结合系统动力学方法研究

1.3 论文的研究方案

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究内容、论文结构及技术路线

第2章 相关基础理论

2.1 综合评价理论

2.1.1 传统综合评价方法

2.1.2 基于灰色系统理论的综合评价方法

2.2 传统与演化博弈理论

2.2.1 传统博弈分析的局限性与演化博弈理论的产生

2.2.2 相关概念和基础知识

2.2.3 演化博弈的复制动态、演化稳定策略及演化均衡模型

2.2.4 演化博弈模型的均衡稳定性判别方法

2.2.5 传统与演化博弈理论中的假设比较

2.3 系统动力学理论

2.3.1 系统动力学概述

2.3.2 系统动力学建模基础

2.3.3 系统动力学模拟仿真

2.3.4 系统动力学模型建立的基本步骤

第3章 高速铁路运营安全管理体系成熟度模型及评价方法研究

3.1 中国高铁运营安全管理成熟度模型

3.1.1 属性维度

3.1.2 水平维度

3.2 中国高铁运营安全管理成熟度灰色综合评价模型

3.2.1 评价指标体系、等级特征及估值范围

3.2.2 要素层和单元层安全管理成熟度评价

3.3 案例分析

3.4 本章小结

第4章 高铁运营安全监督博弈演化模型研究

4.1 高铁运营安全监督系统现状

4.2 高铁运营安全监督系统静态演化博弈模型

4.2.1 模型描述及建立

4.2.2 模型求解与分析

4.2.3 模型稳定性证明

4.3 高铁运营安全多委托方监督静态演化博弈模型

4.3.1 模型描述及建立

4.3.2 模型求解与分析

4.3.3 模型稳定性证明

4.4 本章小结

第5章 高铁运营安全监督博弈演化的系统动力学模型研究

5.1 建模目的及系统边界确定

5.2 高铁运营安全监督系统静态演化博弈的系统动力学模型

5.2.1 系统模型结构分析

5.2.2 模型仿真及稳定性分析

5.3 高铁运营安全多委托方监督静态演化博弈的系统动力学模型

5.3.1 系统模型结构分析

5.3.2 模型仿真及稳定性分析

5.4 本章小结

第6章 高铁运营安全监督系统奖惩机制优化研究

6.1 高铁运营安全监督系统动态演化博弈模型

6.1.1 动态奖励模型求解及稳定性证明

6.1.2 基于系统动力学的动态奖励模型仿真及稳定性分析

6.1.3 动态奖惩模型求解及稳定性证明

6.1.4 基于系统动力学的动态奖惩模型仿真及稳定性分析

6.1.5 优化动态奖惩模型求解及稳定性证明

6.1.6 基于系统动力学的优化动态奖惩模型仿真及稳定性分析

6.2 高铁运营安全多委托方监督动态演化博弈模型

6.2.1 动态奖惩模型求解及稳定性证明

6.2.2 基于系统动力学的动态奖惩模型仿真及稳定性分析

6.3 本章小结

结论与展望

论文主要工作及结论

今后研究工作展望

致谢

参考文献

附录1 成熟度等级定义

2.科研活动