清华大学学报(自然科学版)

作者：吴鹏, 李得伟

单位：1. 北京交通大学 交通运输学院, 北京 100044;<br>2. 北京交通大学 智慧高铁系统前沿科学中心, 北京 100044

关键词：交通运输系统工程,交通网络韧性,路段中断,灾前仿真,复杂网络,城市群

基金：国家自然科学基金项目(71971019);中央高校基本科研业务费专项资金项目(2022JBQY006);中国铁路北京局集团有限公司科技研究开发计划课题(2023BK01)

交通运输网络抵抗韧性是交通安全领域的研究热点, 为有效评估城市群铁路客运网络的抵抗韧性, 并识别关键路段, 该文首先基于复杂网络Space L建模方法, 建立了以实际铁路客运站为网络节点的时空加权城市群铁路客运网络模型; 其次, 采用单路段删除和多路段连续删除的攻击模式模拟路段中断情景, 提出将基于性能响应函数和旅客时空可达性的网络性能保留率作为客运网络动态抵抗韧性评估指标, 利用抵抗韧性评估模型和仿真评估流程评估路段可替代能力和网络抵抗韧性; 最后, 进行了成渝城市群铁路客运网络实例研究。结果表明： 靠近铁路枢纽城市的部分关键路段中断, 最高可使铁路客运网络性能损失12.23%, 从灾前仿真角度识别关键路段具有重要意义; 无权、 空间加权和时间加权铁路网络抵抗韧性仿真识别出的关键路段存在明显差异, Spearman相关系数验证了无权与加权铁路网络路段可替代能力的排序相关性较差; 3种铁路网络的抵抗韧性指数表明单路段中断对旅客出行时间的影响较大; 关键路段连续中断对网络性能的影响较大, 对时间加权铁路网络性能的影响大于无权和空间加权铁路网络, 仅从网络拓扑结构和空间距离角度进行灾前仿真, 容易低估风险因素的干扰后果。该文所提方法可为交通网络规划和韧性研究提供参考。

来源：2024年第11期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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