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综合轨道交通系统的时间可达性与脆弱性分析
| 论文题名： | 综合轨道交通系统的时间可达性与脆弱性分析 |
| 关键词： | 综合轨道交通系统;时间可达性;脆弱性;局域破坏 |
| 摘要： | 本文定义综合轨道交通系统为城市内部地铁系统和城市之间铁路系统相结合的综合系统。它最大的特点是能够提供准时的运输服务，通常用时间可达性描述其性能。近年来，自然灾害、恐怖袭击、设备故障等原因使得综合轨道交通系统出现故障的概率大幅度增加，使得人们生活和国家经济受到了严重的影响。此类问题与交通系统的时间可达性与脆弱性研究相关,但是目前对可达性和脆弱性的研究大多都是基于单个系统或多模式系统展开，对综合轨道交通系统的研究较少。因此本文将对综合轨道交通系统的可达性和脆弱性进行研究。 本文首先利用多层网络模型对综合轨道交通系统进行网络化描述，并对中国地铁-高铁综合轨道交通网络进行了详细分析。然后，论文提出了综合轨道交通系统的时间可达性计算方法，这里时间可达性是在给定的时间范围内（出发时间加旅行时长）从一个城市某个地铁站点出发，乘坐综合轨道交通系统，能够达到另一个城市某个地铁站点的可能性。基于这个算法，论文对中国地铁-高铁综合轨道交通网络的时间可达性进行了分析,找到在给定时间跨度下可达性最好的城市以及区域。接着，论文研究了综合轨道交通系统在随机破坏、蓄意破坏与局域攻击三种破坏方式下的脆弱性，其中脆弱性定义为系统在破坏事件下系统可达性的下降。通过对中国地铁-高铁综合轨道交通网络的脆弱性进行分析，发现城市内部地铁系统受到蓄意破坏会造成综合轨道交通系统脆弱性大幅度上升；发现城市之间高铁系统的随机故障对综合轨道交通系统脆弱性影响不大；随着区域攻击的破坏半径增大，系统的区域脆弱性值越来越大，当破坏半径达到200km时，系统脆弱性(0到1之间)为0.6。最后结合2018年1月25日及26日的雪灾实例进行了脆弱性分析，尽管雪灾对局部区域影响很大，但是对系统的整体影响较小，整体系统脆弱性为0.016；同时，通过在区域破坏模型的破坏区域内设置合适的功能损失概率，可以很好地对上述雪灾事件而引起的脆弱性进行逼近。 |
| 作者： | 陶飞鹏 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 欧阳敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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