原文传递
疫情攻击下我国高速铁路运营网络脆弱性研究
| 论文题名： | 疫情攻击下我国高速铁路运营网络脆弱性研究 |
| 关键词： | 高速铁路;运营网络;脆弱性;疫情攻击 |
| 摘要： | 当今，高速铁路网络已成为我国现代综合交通网络的重要组成部分。然而近年来，由于偶发的新冠疫情导致我国高速铁路站点受防疫管控而暂停运营情况时有发生，从关系到乘客出行的运营网络层面，对高速铁路网络的连通性、可达性及网络效率等造成了一定损害。脆弱性用来衡量由于网络中某些节点或边的失效对网络性能的影响程度，因此有必要对我国高速铁路运营网络进行脆弱性研究，从而保障网络在突发事件下仍能保持良好的性能。 由于疫情对高速铁路运营网络的作用机理不同于现有脆弱性研究中所考虑的自然灾害、机械故障、人为破坏等极端事件，对网络节点的攻击会造成特殊的节点失效规则，现有脆弱性研究无法体现在疫情攻击下的高速铁路网络脆弱性。因此，为了有针对性的应对新冠疫情带来的影响，对高速铁路网络的脆弱性研究需要基于疫情特殊攻击机理。 本研究以复杂网络理论为基础，归纳了疫情对高速铁路网络的特殊攻击机理。收集我国高速铁路班次数据，构建高速铁路运营网络模型。通过仿真实验，对疫情攻击下我国高速铁路网络的脆弱性进行了深入的研究，并挖掘网络中的脆弱节点。 本研究得出的结论有：（1）疫情攻击对高速铁路运营网络特殊攻击机理为：受攻击的失效节点无法与剩余其他节点连通，失效节点间隔的节点改为直接相连。（2）在疫情攻击下，我国高速铁路运营网络展现出了无标度网络的特征，面对随机攻击时，脆弱性较小，面对蓄意攻击时，脆弱性较大。（3）实验结果发现，网络在面对随机攻击策略时可达性下降缓慢，脆弱性较小；面对初始介数攻击策略时可达性下降迅速，脆弱性较大，在失效节点占比60%时，网络趋近于不可达。连通性在面对初始度值攻击策略时下降速度最快，失效节点占比75%时，网络趋近于不连通。网络效率在面对随机攻击策略时，下降速度较慢；在面对初始度值攻击策略时，网络效率下降速度较快，在失效节点达到占比80%时，网络效率接近于0。（4）识别出了在疫情攻击下我国高速铁路运营网络中的脆弱节点：在基于连通脆弱性识别下脆弱节点为沈阳站、北京南站、西安北站、长沙南站、贵阳北站。在基于网络效率脆弱性识别下脆弱节点为南京南站、郑州东站、上海虹桥站、杭州东站、武汉站。 |
| 作者： | 孙泽宸 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 孙启鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
