灾害时空属性下高铁时序网络韧性分析

摘要

评价高铁时序网络韧性对分析高铁系统结构、调度列车运行有着重要意义。针对现有高铁复杂网络韧性研究较少考虑到灾害因素的时空属性问题,基于节点于时间维度与空间维度受到不同灾害攻击的差异性,提出新的高铁时序网络韧性评估模型。首先,基于高铁列车运行经过站点的时间顺序及站点间的空间关系,构建高铁时序网络模型,并采用韧性指标评估常态下的高铁时序网络韧性;然后,考虑单灾害出现地点、出现时间及持续影响时间提出改进节点删除策略,并根据熵权法确定不同灾害的权重,构建多灾害下高铁时序网络韧性的评估模型,通过韧性指标评估灾害态势下的高铁时序网络韧性。仿真实验选取我国高铁运行数据和暴雨、地震等灾害过去十年的历史数据,将韧性评估模型与两种常用的复杂网络韧性评估模型进行对比。实验结果表明,相比于传统韧性评估模型,新提出的模型最终韧性损失比例总体下降了0.61%,与实际高铁网络受灾害影响的过程更加拟合,表明该模型具有良好理论价值和实用性。