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级联失效下武汉市轨道交通网络抗毁性研究
| 论文题名： | 级联失效下武汉市轨道交通网络抗毁性研究 |
| 关键词： | 轨道交通;级联失效;抗毁性;容忍参数;仿真实验 |
| 摘要： | 城市轨道交通作为公共交通系统的重要组成部分，扮演着越来越重要的角色。近几年，全国许多城市进入城市轨道交通建设的快速发展时期，轨道交通网络化建设成为发展趋势，武汉市也不例外，预计至2021年第三轮规划建设完成后，武汉市将形成轨道交通的网络化布局。然而，轨道交通的网络化运营在为客货运输提供便利的同时，也必须考虑其发生突发事件时可能存在的某些安全隐患，因此研究如何提高轨道交通网络化运营的安全性，增强轨道交通网络应对突发事件的抵御能力具有重要意义。 本文结合复杂网络理论，以2021年武汉市轨道交通规划建成后的线网作为研究对象，分析在级联失效作用下武汉市轨道交通网络受到突发干扰时的抗毁性。首先，通过对武汉市轨道交通网络现状和规划的分析，确定本文的研究范围，利用PAJEK软件生成武汉市轨道交通网络拓扑结构图，将各个站点抽象成节点，各条轨道线路抽象成边，并利用 PAJEK软件和 MATLAB软件研究武汉市轨道交通网络的拓扑结构性质。其次，建立了级联失效模型，模型中定义了节点负载、容量、负载重分配规则，并将节点状态分为“正常”、“过载”和“失效”三种。随后，确定了三种对武汉市轨道交通的攻击策略：随机点攻击、节点介数攻击、节点度攻击，同时，利用网络故障节点比和平均网络效率两个指标来衡量武汉市轨道交通网络抗毁性。最后，运用MATLAB对级联失效下武汉市轨道交通网络抗毁性进行仿真实验，得到以下结论：武汉市轨道交通网络面临随机点攻击的抗毁性优于节点介数攻击和节点度攻击，节点度攻击的抗毁性又优于节点介数攻击；通过适当调节容忍参数大小可以提高武汉市轨道交通网络的抗毁性。并结合仿真结果提出了武汉市轨道交通网络抗毁性的优化策略，包括重要节点保护和后续网络结构优化方面的建议。 本文关于级联失效作用下武汉市轨道交通网络抗毁性的研究工作，有助于识别武汉市轨道交通网络中的重要站点和抵抗突发事件能力薄弱的部分，轨道交通运营管理部门便可提前采取防护性措施，准备轨道交通故障的应急预案，以便在遇到突发状况时能够最大限度控制级联失效范围，降低伤害，提高武汉市轨道交通网络的抗毁性，同时，也可为后续的规划设计提供可参考的建议。 |
| 作者： | 高双 |
| 专业： | 物流管理 |
| 导师： | 丁涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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