不确定扰动下的区域道路交通网络韧性演化及提升方法研究
来源：交通运输系统工程与信息杂志2026年第2期北京时间：
作者：王笑蓉, 李引珍, 孙颖杰, 县勇, 李雯, 巨玉祥
单位：兰州交通大学，交通运输学院，兰州730070
摘要：本文研究区域道路交通网络在不确定扰动情形下的韧性演化规律与提升方法问题。由于区域道路交通流量具有时变性，在考虑网络拓扑结构的同时，将通行能力实时利用率作为影响网络韧性的重要因素，构建区域道路交通加权网络模型，并以准备度、抗干扰度、适应度与可恢复度4个动态韧性指标作为度量网络韧性的优化指标，在此基础上，构建基于不确定概率性风险的多目标双层规划模型；最后，设计基于动态仿真与并行计算的改进非支配排序遗传算法（Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmII,NSGA-II）进行求解。以甘肃省区域骨干道路网络为例，仿真区域性协同失效的灾难情景，分析投资成本与交通网络韧性的演化规律：提升网络韧性的扩容投资方案呈现阶段式负斜率凹函数形态，投资边际具有递减规律，应依据预算规模分阶段地实施差异化投资决策，并通过具体提升方案验证此规律。进一步，分析基础恢复速率的灵敏度可知，在不同等级扰动强度和持续扰动时间下，扩容投资与恢复能力呈非线性耦合特征，并提出针对性决策建议：低恢复速率网络应优先投资应急管理，基础恢复速率0.10~0.15区间是投资回报率最高阶段，可将管理手段与工程建设共同投入，达到效益最大化；高恢复速率网络可通过道路补强优化提升韧性，该演化规律及决策建议对应急资源调配与设施投资的协同优化有借鉴意义。
关键词：交通工程,网络韧性,多目标双层规划,区域道路交通网络,不确定扰动,改进NSGA-II算法
基金资助：中国工程院战略研究与咨询重大项目 (2024-DFZD-34-02)；国家自然科学基金 (52502390)。
