地铁网络级联失效恢复策略韧性评估方法

作者：程静; 卢群; 吴同政; 王元庆^*

来源：交通信息与安全, 2023, 41(04): 173-184.

• 交通工程
• 恢复策略
• 地铁韧性评估
• 级联失效

恢复策略效果评估对地铁网络级联失效事件后的应急修复决策有着重要作用，关系到地铁网络运营安全水平。针对地铁网络级联失效现象，从系统韧性角度提出了1种恢复策略效果评估方法。建立了基于地铁节点客流分布特征的恢复节点分配函数，将恢复策略融入级联失效过程，构建了带恢复策略的网络级联失效模型。采用网络效率与连通性能表征系统机能，引入系统机能曲线量化系统韧性，利用Python仿真评估了随机恢复、重要度优先恢复和节点度优先恢复3种恢复策略的效果。以西安市轨道交通网络为对象开展仿真实验，结果显示：在单一策略效果评估时，节点恢复比例的增大可以提高恢复策略效果，表现为抵抗与恢复阶段更低的系统损伤值与更快的恢复速率。而在不同策略效果比较时，重要度优先恢复策略表现最佳，2类韧性指标均值较节点度优先恢复分别提升了11.9%及3.4%，比随机恢复分别提升了7.6%和1.2%。相比传统模型，提出的模型在失效蔓延速度、系统性能变化与实际交通级联失效过程拟合效果更佳。研究表明：在地铁网络级联失效的影响下，采用重要度优先恢复策略并增加节点恢复比例可以达到更优的恢复效果。仿真结果能够更加准确地描述突发扰动事件对系统性能的影响过程，为实际地铁网络级联失效现象的预防和恢复策略决策提供了参考依据。

• 单位
  长安大学; 公路学院