高速铁路地震快速紧急处置方法关键技术研究

Subject to the earthquake safety requirements of high speed railway (HSR) in China , the theories, methods and key technologies will be studied, which include the information fast co-processing of HSR earthquake early warning system and national earthquake early warning system, train-ground high speed mobile communications of emergency treatmentinformation, system-wide simulation of regional early warning and emergency treatment, comprehensive evaluation on the timeliness and effectiveness of earthquake emergency treatment, emergency treatment influences evaluation on train running order and transportation rapid recovery earthquake etc...The key scientific problem about timeliness and accuracy of high speed railway earthquake emergency treatment will be solved, which includesearthquake early warning parameters estimation for the HSR linear arrangement stations,emergency treatmentarea accurate prediction of remote warning, the fast positioning and information fast processing of train group in emergency treatmentarea, and the emergency treatment information transmission based on high speed mobile radio communication system,influence and recovery of train running order etc. ..By means of the integrated test on earthquake early-warning system for HSR and the establishment of system-wide simulation test platform, the test methods and detection technologies will be expanded by fully consideration the influence of environmental factor and other variation sources, the comprehensive evaluation theory will be put forward and the related theories and methods will be improved about the timeliness and effectiveness of regional early warning and emergency treatment. Through the research of this project, the theoretical basis will be provided for forming independent intellectual property rights of high speed railway earthquake monitoringearly-warning and emergency treatment technology system.

研究高速铁路地震预警系统与国家地震预警系统信息协同快速处理、紧急处置信息车地高速移动通信、区域预警与紧急处置全系统模拟、地震紧急处置有效性与时效性综合评估、紧急处置措施对列车运行秩序影响评估和震后快速恢复运输等理论、方法与关键技术。解决涉及高速铁路线状布设台站地震预警参数估计、异地预警紧急处置区域精确判定、紧急处置区域列车群定位与列车群信息快速处理、基于高速移动无线通信系统的紧急处置信息快速发布、列车运行秩序影响及恢复等的高铁地震紧急处置时效性与准确性这一关键科学问题。结合高速铁路地震预警系统试验，建立高速铁路地震监测预警与紧急处置全系统模拟试验平台，拓展充分考虑环境因素和其他变异来源影响的试验方法和检测技术，建立区域预警与紧急处置有效性和时效性综合评估理论。通过本项目研究，完善高速铁路地震监测预警与紧急处置的相关理论和方法，为形成具有自主知识产权的高速铁路地震监测预警与紧急处置技术体系提供理论依据。

本项目开展了四个方面的理论研究，突破了高速铁路地震预警与紧急处置的理论瓶颈，提升了我国高速铁路地震监测预警与紧急处置的相关理论水平，为形成具有自主知识产权的高速铁路地震监测预警与紧急处置技术体系奠定了理论基础。.针对基于区域的地震预警信息与紧急处置信息的转换关系理论模型和方法，建立了地震动信息与紧急处置信息转换关系理论，提出跨线、跨局、跨区域紧急处置算法，建立了适于我国东、西部不同区域紧急处置模型。.针对高铁地震预警系统与国家地震预警系统互联条件下的地震紧急处置信息快速生成与发布模型和算法，建立了基于协同模式高速铁路地震紧急处置信息快速生成模型和算法，提出了高速铁路地震异地紧急处置信息快速生成方法和实时算法，建立了基于高速铁路网的地震紧急处置信息快速发布模型和算法。.针对基于移动无线通信的地震紧急处置信息快速传播理论与方法，提出面向软件定义的铁路无线通信网络；提出一种铁路无线通信网络指纹定位方法，为列车定位提供了新途径；提出了基于马尔可夫决策过程的网络资源动态调度算法，实现了用户需求感知与网络服务能力的自动适配；提出铁路无线通信网络并行冗余协议，提高了车地之间数据通信性能。.针对地震预警紧急处置时效性和地震误报快速确认理论与方法，提出了基于偏置伽马分布的地震预警与紧急处置实时性概率分布模型和概率事件模型，提出了时效性的数学模型和量化评价指标；提出了三种非地震事件误报快事识别方法和假设震源衰减法的非地震事件误报识别方法；提出了多台站地震定位置信概率估算方法和基于P/S到时差的单台站远震误报识别方法；提出了震级估算的置信概率计算方法和地震事件误报快速确认理论。.项目理论研究成果得到了试验验证，进行了大西线地面监测系统和北京局、太原局中心系统的工程实施，在近20列动车组上安装了车载地震紧急处置装置进行试推广。