《互補交通基礎設施系統脆弱性分析方法及其套用研究》是依託華中科技大學，由洪流擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：互補交通基礎設施系統脆弱性分析方法及其套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：洪流
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
交通基礎設施系統主要包括公路、鐵路、航空、港口和運輸管道等系統，是為社會物資運輸和居民出行提供交通服務的工程設施。我國幅員遼闊、人口眾多，交通基礎設施系統在國民經濟生活中占有重要地位，因此其脆弱性分析及保護是關係到國計民生的重大課題。目前，相關研究主要圍繞單個交通基礎設施系統展開，忽視了不同種類系統之間的互補關係，而這種互補關係與脆弱性分析密切相關。基於此，項目組提出了互補交通基礎設施系統脆弱性分析方法及其套用研究這一課題，在定量化描述互補關係的基礎上，研究互補系統在各種災害下的脆弱性分析方法以及該方法在系統關鍵元件的識別、系統維護策略的設計以及系統演化過程的脆弱性控制等方面的套用，並實證的分析由中國鐵路系統和航空系統（國家層次）、武漢市捷運系統和公車系統（城市層次）組成的兩個典型互補交通基礎設施系統在各種災害下的脆弱性，從而為我國交通基礎設施系統的改進與保護提供理論依據和決策支持。
結題摘要
公共運輸系統是國民經濟以及人民民眾日常生活的重要支撐，一方面系統無論從結構還是功能上都變得日益複雜，另一方面災害頻發，特別是自然災害對系統影響較大。因此研究公共運輸系統的脆弱性及脆弱性降低策略是關係到國計民生的重大課題。 現將主要進展按照申請書中的研究內容整理如下：（1）互補交通基礎設施系統的網路化建模方法研究。論文[2][5][9]討論了鐵路系統的網路化建模方法；論文[15]則在鐵路系統的建模中，同時考慮了時間和空間因素；論文[4]討論了國家層次的互補交通系統的建模方法；論文[3]和[14]討論了城市層次的互補交通系統的建模方法；論文[16]則考慮了由連線城市的高鐵以及各個城市的捷運組成的快速軌道交通系統的建模方法。（2）互補交通基礎設施系統的脆弱性分析方法。論文[2][5][9]分別討論了鐵路系統在地震、洪水、區域攻擊等災害下的脆弱性；論文[3][4][14]討論了互補公共運輸系統脆弱性的分析方法。（3）互補交通基礎設施系統中關鍵元件的識別方法與維護策略研究論文[2]討論了地震災害下鐵路系統在預算有限的情況下最優維護策略的設計；論文[4]比較了洪水災害下三種鐵路線路維護策略的效果；論文[9]討論了鐵路系統在區域攻擊下的維護策略；論文[3][4][14]討論了定位互補公共運輸系統關鍵組件的方法。（4）互補交通基礎設施系統演化過程脆弱性分析及其控制策略研究論文[3]討論了在捷運線路不斷增加的情況下，城市互補公共運輸系統脆弱性的變化情況，並提出了在考慮系統脆弱性降低的角度如何最佳化捷運線路的開通順序。 本項目的重要結果有以下幾點：（1）交通基礎設施系統的建模方法。（2）基於歷史數據的自然災害情形的建模方法以及區域攻擊的建模方法。（3）交通系統性能評價指標。（4）針對最優維護策略的可解析的計算方法。 項目組蒐集的交通系統基礎數據包括中國鐵路系統、航空系統、高速公路網路、世界主要城市的捷運、公交和城市道路系統，總結出了一套高效實用的交通基礎數據蒐集和處理的方法。 通過本項目的研究，對交通系統的脆弱性有了更深刻的認識，如何利用脆弱性分析方法去定位系統的關鍵節點，如何利用仿真的方法或者解析的方法來得到最優的系統維護策略。
