清华大学学报(自然科学版)

作者：路庆昌, 王润东, 徐鹏程, 王世鑫

单位：长安大学 电子与控制工程学院，西安 710064

关键词：地铁牵引电网,地铁网络,韧性评估,耦合特性,网络效率

基金：国家自然科学基金重点项目(52232012),国家自然科学基金面上项目(72471035)

鉴于现有地铁系统韧性研究中对地铁牵引电网特性考虑不足的问题，该文提出了一种基于网络耦合特性的地铁网络韧性评估方法。通过捕捉地铁牵引电网与地铁网络之间的多对一和一对多耦合特性，该方法定量分析了地铁牵引电网失效对地铁网络运营性能的动态影响。采用考虑客流加权和出行时间阻抗的网络效率作为韧性评估的基础，并运用Monte Carlo方法模拟地铁牵引电网的恢复过程，定量化评估地铁系统在牵引电网部分及完全失效故障情境下的韧性能力。以西安市地铁网络为例，进行了牵引电网不同失效场景的仿真模拟。研究结果表明，考虑牵引电网的多对一冗余特性，地铁网络韧性提升幅度约为6.8%~14.4%；然而，未考虑牵引电网的一对多特性会过高评估地铁网络的韧性，因为未能充分考虑失效带来的连锁效应。高客流区域受影响后网络效率损失最高可达50.2%，网络韧性损失达到36.1%。通过对比不同失效场景下的韧性曲线演化特征，发现当失效设施较为集中且恢复目标明确时，韧性曲线的上升速率显著加快，提升近2倍。

来源：2025年第10期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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