空间灾害下中欧航空运输网络的脆弱性比较研究

摘要

欧洲航空运输网络(EATN)和中国航空运输网络(CATN)作为世界上两个重要的航空运输系统,正遭受着日益严重的空间灾害,例如极端天气和自然灾害。为了更真实地反映并比较空间灾害对这两类网络的影响,本文介绍了一种新的空间脆弱性模型(Spatial vulnerability model,SVM),该模型同时考虑网络拓扑结构和灾害特点两个方面因素研究网络系统的空间脆弱性。在引入SVM之前,本文先建立了EATN和CATN的两个抽象网络,并用传统脆弱性方法对其进行了简单的拓扑结构分析。之后,介绍了如何运用SVM研究空间灾害下航空运输网络脆弱性的方法。在此基础上,选取了两个代表性空间灾害情景,开展了EATN和CATN的脆弱性比较案例研究。这两种空间灾害,一种在空间上均匀分布,称为空间均匀灾害,另一种的空间分布不均匀,这里以暴雨灾害为例。仿真结果表明,EATN和CATN均对空间均匀灾害具有鲁棒性,但在暴雨情景下表现出脆弱性。在进一步比较暴雨情景下两个网络的脆弱性结果时,不考虑某些不对等因素(例如欧洲和中国的空域开放程度和飞行安全的重要性等)的影响,仅从网络拓扑结构和灾害特点来看,在暴雨情景下,EATN比CATN更加脆弱。这表明,当未来两个网络发展到同等发达水平时,EATN更需要重视暴雨灾害的影响。