基于加权耦合映像格子的地铁网络稳定性演化研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2021年第3期北京时间：

作者：黄爱玲, 徐笑涵, 关伟, 段梦媛

单位：北京交通大学，综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室，北京 100044

摘要：为研究地铁网络的韧性演化规律，本文从网络连通性、自适应性、有效性角度构建评估地铁网络稳定性的测度指标，考虑交通网络中OD流量分布的影响，提出基于加权耦合映像格子模型的地铁网络级联失效分析方法。以北京地铁2014年和2018年两个网络为例，构建基于P空间客流加权复杂网络的动态稳定性分析模型，选取网络中重要程度不同的3个节点，对这两个地铁网络开展干扰强度不同的模拟蓄意攻击，对比分析北京地铁网络稳定性的演化规律。数值分析结果表明，随着北京地铁网络拓扑结构由小世界网络向无标度网络演化，2018年北京地铁网络的稳定性和抗毁性要显著高于2014年；对客流量大的站点攻击强度越大时，网络节点相继故障传播越显著，网络瘫痪概率也越高，瘫痪速度也越快。本文研究结果可为优化地铁线网结构和站点设置、加强安全运营管理提供科学的理论依据。

关键词：系统工程,最短路径,P空间,耦合映像格子,地铁稳定性,网络演化

基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金/Fundamental Research Funds for the Central Universities of Ministry of Education of China(2020YJS082)；国家自然科学基金创新研究群体项目/Science Fund for Creative Research Groups of the National Natural Science Foundation of China(71621001)；国家自然科学基金重大研