城市地铁网络脆弱性对比分析

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.03.027

中国安全科学学报 ›› 2017, Vol. 27 ›› Issue (3): 152-156.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.03.027

城市地铁网络脆弱性对比分析

邓旭东¹ 教授, 王雪¹, 徐文平¹ 副教授, 樊友举²

1 武汉科技大学管理学院, 湖北武汉 430081
2 武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北武汉 430081

收稿日期:2016-12-06 修回日期:2017-01-10 发布日期:2020-11-22
作者简介:邓旭东 (1964—),男,湖北云梦人,硕士,教授,硕士生导师,主要从事系统优化与管理决策、服务系统工程与运作管理、战略与决策管理方面的研究。E-mail:dengxudong@wust.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金资助(71503194)。

Comparative analysis of vulnerability of urban metro network

DENG Xudong¹, WANG Xue¹, XU Wenping¹, FAN Youju²

1 School of Management,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan Hubei 430081,China
2 School of Information Science and Engineering, Wuhan University of Science and Technology,Wuhan Hubei 430081,China

Received:2016-12-06 Revised:2017-01-10 Published:2020-11-22

摘要/Abstract

摘要： 为保证地铁网络的安全运行,降低突发事件后果的严重性,从事故后能相互到达的站点数、破坏站点会对整条线路带来的影响2个角度,构建地铁网络脆弱性评价模型。运用Matlab仿真模拟破坏性事件的攻击过程,结合5种地铁网络类型,通过与已有研究结果对比,分析不同评价方法和网络类型下地铁网络脆弱性的差异。研究表明:某个站点的失效对整条线路造成影响,进而影响整个地铁网络的脆弱性;地铁网络对于节点介数的蓄意攻击有较大脆弱性;不同的地铁网络结构类型对攻击表现出不同的脆弱性。

关键词: 地铁网络; 脆弱性分析; 运行机制; Matlab仿真; 突发事件

Abstract: For the sake of ensuring safe operation of a metro network and reducing the severity of consequences of emergency events, a model was built for evaluating the vulnerability of metro networks according to the accessibility between different stations after the events and the effects of failure stations on the whole link. Responses of 5 types of metro networks to both random attack and premeditative attack were simulated by means of Matlab.The results show that the failure of a station has an impact on the line, which in turn affects the vulnerability of the entire subway network, that the metro network shows greater vulnerability to the intentional attack, and that there is difference in valnerahility to attack between the five subway network structure types .

Key words: metro network, vulnerability study, operation mechanism, Matlab simulation, emergency events

中图分类号:

X913.4

邓旭东, 王雪, 徐文平, 樊友举. 城市地铁网络脆弱性对比分析[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(3): 152-156.

DENG Xudong, WANG Xue, XU Wenping, FAN Youju. Comparative analysis of vulnerability of urban metro network[J]. China Safety Science Journal, 2017, 27(3): 152-156.

参考文献

[1] 陈峰,胡映月,李小红,等. 城市轨道交通有权网络相继故障可靠性研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2016,16(2):139-145.
CHEN Feng,HU Yingyue,LI Xiaohong,et al. Cascading failures in weighted network of urban rail transit[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2016, 16(2):139-145.
[2] 李大愚,高光锐. 城市地铁网脆弱性分析[J]. 中国安全科学学报, 2016, 26(3): 157-161.
LI Dayu, GAO Guangrui.Analysis of vulnerability of urban metro network[J]. China Safety Science Journal, 2016,26(3):157-161.
[3] 许葭,宋守信,袁朋伟,等. 基于ANP的地铁站点网络脆弱性评价[J]. 中国安全科学学报, 2015, 25(12): 129-134.
XU Jia, SONG Shouxin, YUAN Pengwei,et al.Evaluation of network vulnerability of subway stations based on ANP[J]. China Safety Science Journal, 2015, 25(12): 129-134.
[4] 王志强,徐瑞华. 基于复杂网络的轨道交通路网可靠性仿真分析[J]. 系统仿真学报, 2009, 21(20):6 670-6 674.
WANG Zhiqiang, XU Ruihua. Reliability simulation analysis of urban rail transit networks based on complex network[J]. Journal of System Simulation, 2009, 21(20): 6 670-6 674.
[5] JENELIUS E, PETERSEN T, MATTSSON L G. Importance and exposure in road network vulnerability analysis[J].Transportation Research Part A Policy & Practice, 2006, 40(7): 537-560.
[6] JOHANSSON J, HASSEL H. An approach for modelling interdependent infrastructures in the context of vulnerability analysis[J]. Reliability Engineering & System Safety, 2010, 95(12): 1 335-1 344.
[7] 袁竞峰,李启明,贾若愚,等. 城市地铁网络系统运行脆弱性分析[J]. 中国安全科学学报, 2012, 22(5): 92-98.
YUAN Jingfeng, LI Qiming, JIA Ruoyu,et al. Analysis of operation vulnerabilities of urban metro network system[J]. China Safety Science Journal, 2012, 22(5): 92-98.
[8] ZHANG Jianhua, XU Xiaoming, HONG Liu, et al. Networked analysis of the Shanghai subway network in China[J]. Physica A Statistical Mechanics & Its Applications, 2011, 390(23): 4 562-4 570.
[9] 王志如.城市地铁网络运行结构复杂性与脆弱性评价及应用研究[D]. 南京:东南大学, 2013.
WANG Zhiru. Research on evaluation and its application of complexity and vulnerability of urban metro network operation structure[D]. Nanjing: Southeast University, 2013.
[10] OUYANG Min, ZHAO Lijing, HONG Liu, et al. Comparisons of complex network based models and real train flow model to analyze Chinese railway vulnerability[J]. Reliability Engineering and System Safety, 2014, 123(3): 38-46.

[1]	王铁旦, 穆毅强, 彭定洪. HAZOP风险评级的变权犹豫模糊方法[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(5): 61-67.
[2]	彭亚雄, 刘广进, 黄智刚, 吕虎波, 吴立. 穿越富水断层带隧道爆破围岩突变失稳判据研究[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(5): 104-111.
[3]	刘嘉豪, 余杨, 张振兴, 余建星, 王巍巍, 傅一钦. 二维云模型和贝叶斯网络的立管风险评估方法[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(5): 147-154.
[4]	吕贞, 戚春华, 朱守林. 草原公路超车工况下驾驶人动态视觉特性及负荷[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(4): 15-22.
[5]	胡小兵, 李佳茹, 刘骋越, 李航, 周航. 一种评估网络结点和链接重要性的改进介数[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(3): 33-40.
[6]	罗福周, 袁慧卿, 张扬. 旧工业建筑再生项目消防安全韧性评估[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(3): 167-173.
[7]	骆正山, 段远哲, 王小完, 张新生. 高温环境下气藏型储气库泥岩盖层密封性评价^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(2): 74-82.
[8]	张鸽. 基于累积接尘量的尘肺病风险评估方法^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(2): 200-206.
[9]	石娟, 常丁懿, 郑鹏. 基于BP神经网络的建筑工人不安全行为预警模型^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(1): 27-33.
[10]	刘卓凡, 周星池, 刘通, 吴付威. 视觉分心程度对跟车运动状态的影响^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(1): 58-64.
[11]	宋英华, 白明轩, 马亚萍, 吕伟, 霍非舟. 考虑区域灾情分级的应急物资公平调度优化模型^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(1): 172-179.
[12]	杨天姿, 王铁骊, 彭恒明, 段海林. 小微企业生产安全事故应急脆弱性评价^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(12): 176-183.
[13]	余建星, 范海昭, 陈海成, 吴世博, 韩放, 刘少卿. 海洋立管失效风险因素分析方法及应用^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(11): 47-53.
[14]	宋英华, 汪雅馨, 马亚萍, 吕伟. 考虑灾民类型多模式协同应急疏散调度研究^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(11): 135-140.
[15]	阎红巧, 陈怡玥, 田琨, 胡瑾秋, 冒亚明, 周靖桐. 企业安全生产关键指标体系与风险评价模型^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(9): 21-28.

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