基于博弈论的天然气管网恐怖袭击脆弱性分析

摘要

近年来,全球范围内的恐怖袭击事件愈演愈烈,恐怖势力开始蔓延至各个国家的中心城市。天然气管网作为城市中承载危险品的运输网络,极易成为袭击目标。基于此,该文对天然气管网的恐怖袭击脆弱性进行研究。为描述恐怖袭击事件中袭击者和防御者之间的对抗关系,以某市天然气管网为例,基于博弈理论和网络的最大流模型,建立天然气网络的攻防博弈模型,求解博弈双方策略的Nash均衡解,分析双方的最优策略选择。通过Monte Carlo模拟,分析随机攻击和最优策略攻击的差异。结果表明:对于最优策略攻击,攻击管道数目不同时最优攻击目标也不同,因此无法简单地给出各条管道受到恐怖袭击威胁的优先级,此外,绝大多数随机攻击对系统造成的损失很小。该研究可以为政府部门防范恐怖袭击提供决策支持。