《城市捷運網路系統運行脆弱性評價方法及動態監控研究》是依託東南大學，由李啟明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：城市捷運網路系統運行脆弱性評價方法及動態監控研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李啟明
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
中國城市捷運正處於由單線向網路發展的轉型期。隨著城市捷運網路化進程的推進、線路間關聯度和站點間複雜性的加劇，單線運行對網路的波及和聯動效應將逐步凸現。單線問題處理不當將導致整個城市捷運網路系統（UMNS）受到嚴重影響。脆弱性作為UMNS的自身屬性，存在於網路拓撲結構、單元和傳輸路徑等載體中。課題以UMNS為研究對象，以運行脆弱性為研究主線，研究UMNS運行脆弱性的內涵及形成機理，探求UMNS的網路特徵與運行脆弱性之間的定性及定量關係；集成感測器網路等技術，從前兆信息視角構建針對UMNS運行脆弱性的動態監控及可視化系統；基於改進事故序列前兆信息模型定量化評價UMNS運行物理脆弱性的評價方法；基於複雜網路理論研究UMNS運行結構脆弱性的評價方法；基於流體力學理論研究UMNS運行社會功能脆弱性的評價方法；基於GIS進行UMNS運行脆弱性的仿真與動態監控，並結合典型UMNS進行案例及實證分析。
結題摘要
本課題圍繞城市捷運網路系統運行脆弱性評價方法及動態監控，分別針對物理脆弱性、結構脆弱性、社會功能脆弱性等關鍵科學問題進行了深入的研究，完成了預期目標，並且在研究內容上進行了延伸與拓展。 在城市捷運網路系統運行物理脆弱性方面，結合UMNS物理系統的自身特性，界定了UMNS物理脆弱性的概念內涵，分析了UMNS物理脆弱性的形成機理，構建了UMNS物理脆弱性研究的框架；基於複雜網路理論評估了UMNS的物理脆弱域；構建了面向UMNS物理脆弱性控制的故障及其影響因素分析模型，從脆弱性控制的角度對故障模式及其影響因素進行了研究。 在城市捷運網路系統運行結構脆弱性方面，研究了具有運行線路屬性的城市捷運網路拓撲結構複雜性，通過對52個城市捷運網路實證分析，得到捷運網路具有小世界特性；構建了捷運網路時空演化模型。在實證分析的基礎上，結合捷運網路規劃原則，得到了捷運網路時空演化機制；研究了基於連通性的不同拓撲結構類型的捷運網路結構脆弱性。構建相同規模六種典型的捷運網路拓撲結構，通過對其進行隨機和蓄意的邊-點-邊相繼故障，從連通性角度評價不同拓撲結構類型的捷運網路的脆弱性表現；研究了基於動態隨機非平衡配流的不同拓撲結構類型的捷運網路結構脆弱性；對香港、南京、北京、上海捷運網路拓撲特性及脆弱性問題進行了實證研究。 在城市捷運網路系統運行社會功能脆弱性方面，研究了乘客異常行為引發捷運系統運行脆弱性原理；運用petri網理論，識別了乘客異常行為引發捷運運行延誤事件關鍵路徑；通過對捷運乘客不安全行為概念的界定，對乘客的不安全行為進行了分類；分析了影響乘客不安全行為的因素；基於結構方程模型綜合評價乘客不安全行為；分析了採用系統動力學對乘客不安全行為干預系統進行研究的可行性，提出了乘客不安全行為的干預對策，並基於系統動力學建立了乘客不安全行為的干預模型，最後對其中的4種干預措施進行了模擬，對仿真結果進行對照分析。
