基于ISM模型的多式联运网络风险因素结构分析

首次通过解析结构模型对多式联运网络的风险因素结构问题进行了深入研究,旨在揭示多式联运网络风险因素之间的复杂层级关系.以多式联运网络为研究对象,首先分析了多式联运网络风险内涵,接着从外部和内部因素两方面对多式联运网络风险因素的构成进行辨识,进而构建了多式联运网络风险因素的多级递阶解析结构模型,最终探究了多式联运网络风险因素的结构及层级关系.结果表明,多式联运网络风险影响因素分为5个层次,其中顶层因素指多式联运网络的运行安全,最直接因素包括外部环境和网络节点,关键性因素包括载运工具、联运线路及技术手段,基础性因素包括经济发展状况、政策法律法规及人员能力素质,而深层次因素是组织管理因素.     

新冠肺炎疫情影响下多式联运网络突发事件风险传导机理

针对新冠肺炎疫情下企业供给间断和需求下滑所引发的系统性风险,以多式联运网络组织为对象,利用网络拓扑分析方法,提出了一种风险传导效应测度的分析模型,通过对节点重要度和风险扩散阈值的计算,研究不同初始故障点的风险传染效应,揭示多式联运网络风险的传导机理.首先,对多式联运网络中风险形成的本质进行阐述;接着,利用离散时间马尔科夫链性质建立了风险传导扩散模型,从节点重要度的测度、风险传递速度和网络组织受染阈值3个方面进行深入分析.结果表明,疫情影响下的内外部不确定性导致偏离预期目标后耦合突变产生风险,风险扩散的程度受到风险传导能量和速度的影响,而关键节点遭受风险传导效应比其他节点产生的效能更大,节点间传导概率和节点自身恢复能力决定了传导效能.最后,以12个经济主体构成的多式联运网络组织进行数值分析,测算后的结果为N12的节点重要度最大,风险传递速度为0.58,整个网络受染风险的阈值R为0.18.提出通过判断控制关键节点、削弱风险源的传导路径、提升节点自我恢复能力,可以降低风险在多式联运网络的扩散程度.     

基于ANP的地铁站点网络脆弱性评价

为准确判定地铁网络中各个站点的安全现状,建立基于网络层次分析法(ANP)的网络脆弱性评价模型。首先,从内部因素、外部因素以及通道因素3个维度分析网络脆弱性的内涵,并依据复杂网络理论,选取11个评价指标,构建地铁站点的网络脆弱性评价体系。其次,基于ANP法确定各层指标的权重,建立评价模型。最后,以北京地铁系统为例,对其11项指标数据进行归一化处理,依据该模型评定各个站点的网络脆弱性。计算结果表明,北京地铁网络整体安全状态良好,国贸站和七里庄站是脆弱性最高的站点。     

铁路快捷货运网络鲁棒性分析

为保障铁路快捷货运运营面对突发事件时的稳定性,采用复杂网络及鲁棒优化理论,研究铁路快捷货运网络(REFN)拓扑特性及鲁棒性。首先,计算网络特征统计参数,分析REFN拓扑特性;然后,评价REFN中的重要节点,建立基于线路等级、度值、介数的综合评价指标;最后,计算不同攻击方式下的鲁棒性指标,对比分析有无级联失效情况下REFN鲁棒性。结果表明:与传统复杂网络节点重要性评价指标相比,考虑线路等级计算出的重要节点对网络鲁棒性影响更大; REFN在随机攻击下具有鲁棒性,在蓄意攻击下表现出较强的脆弱性,在考虑级联失效的情况下网络的脆弱性更加突出。     

基于PSR-可拓云模型的油气管道脆弱性评价

为准确分析油气管道的脆弱性程度,提高管道系统风险抵抗能力,保障油气管道安全运输,提出了基于PSR-可拓云模型的油气管道脆弱性评价模型。基于PSR概念框架构建油气管道脆弱性评价指标体系;引入博弈论思想将层次分析法和CRITIC法计算所得权重进行最优组合。同时考虑油气管道脆弱性影响因子量化的模糊性,建立可拓云模型计算关联度,进而确定管道的脆弱性等级;最后,将模型应用于陕西省某现行管道,定量计算出该管道各管段的脆弱性值,并进行脆弱性排序。经过计算,该管道的综合脆弱性等级为较不脆弱,与实际情况相符。该模型不仅可以识别较为脆弱管段,还能把握脆弱性在油气管道系统中的传递和变化趋势,为油气管道的安全运行提供决策依据。     

基于犹豫直觉模糊集-TOPSIS的危险品多式联运风险评估

为了对危险品的多式联运系统风险进行评估,首先在"人、机、管、环"4M理论的基础上,将多式联运中"转运"这一特殊流程考虑进去,以"人、机、管、环、转运"这5个因素作为决策问题中的属性;其次,采用犹豫直觉模糊语言集为决策者的初始决策矩阵赋值,并利用均值-标准差的汉明距离来衡量两个犹豫直觉模糊语言数之间的距离;然后,以危险品多式联运系统中的风险为标准,采用基于犹豫直觉模糊语言集的TOPSIS方法进行不同方案的决策。最后,以磷酸在宜昌-衢州之间的运输为案例,对4种常用运输方案进行风险评估,以综合评价指数进行对比。结果表明,在先水路后铁路、先水路后公路、先公路后铁路、先铁路后公路4种方案中,从宜昌到衢州之间先公路后铁路的运输方式所得综合评价值最高,应选择方案3。     

基于多重影响力的公共交通网络中地铁车站脆弱性评价

为全面衡量地铁车站的脆弱性水平,构建了兼顾自身脆弱性和所受影响的综合脆弱性评价模型。首先,从暴露性、敏感性和适应性3个特征要素出发,辨识客流扰动下地铁车站脆弱性的影响因素,并构建自身脆弱性评价模型;然后,引入多重影响力模型分析公共交通网络中节点脆弱性之间的影响关系,构建综合脆弱性评价模型;最后,利用该模型分析北京市典型车站的脆弱性。结果表明,西直门、东直门、国贸和西二旗站的自身脆弱度为0.309 7、0.684 5、0.331 9和0.709 0,而综合脆弱度为0.095 1、0.154 1、0.340 7和0.073 0。具有最高自身脆弱度和综合脆弱度的车站分别为西二旗站和国贸站。综合评价模型的计算结果兼顾了网络中其他车站对待评估车站的影响,较自身评价模型更具合理性。该模型不仅能够识别自身抵御能力较为薄弱的站点,还能把握脆弱性在网络中的传递和演变路径,为制定客流引导和控制方案提供了依据。     

基于WBS-RBS和PFWA算子的多式联运网络安全风险评估

为了能够评估多式联运网络中的安全风险,提出了一种基于工作分解结构-风险分解结构(WBS-RBS)和勾股模糊加权平均(PFWA)算子的安全风险评估方法。通过专家打分的勾股模糊数(PFLN)替代WBS-RBS的风险矩阵0-1赋值,从全阶段和分阶段两个过程分别对多式联运网络的安全风险排序值进行计算,从而得到安全风险评估结果。最后,以汽车零部件的铁-公-水联运过程为实例进行了验证,从整体上来看,转运区人员的作业不规范行为是整个运输过程中风险最大的因素;从作业的角度来看,转运区管理和安全防护设置管理的风险因素最高,存储区的布局管理则最低;从子风险的角度来看,人员安全意识淡薄和运输过程安全措施不完善导致的风险最高,存储设施引发的风险最低;从整体风险角度来看,5类风险因素按照平均风险值从大到小排序为人员风险、设施设备风险、环境风险、货物自身风险、运输管理风险。     

基于层次模糊综合评价的安全标准化成熟度评价

为了实现对轧钢企业安全生产标准化体系的系统性分析与评估,并为企业的安全标准化体系提供一条分级提升的路径,基于过程改进的原理,将安全标准化体系发展水平分为5个等级,构建安全标准化体系成熟度模型。对轧钢企业安全标准化评分标准进行整合,建立评价指标体系、确定指标权重。通过调查问卷确定成熟度的隶属度,根据单因素评价指标结果绘制柱状图,分析影响轧钢企业安全标准化成熟度的主要因素。采用层次模糊综合评价法,量化评估企业安全标准化成熟度。结果表明,该模型的评价结论与该企业实际情况吻合度较高。     

城市地铁网络脆弱性对比分析

为保证地铁网络的安全运行,降低突发事件后果的严重性,从事故后能相互到达的站点数、破坏站点会对整条线路带来的影响2个角度,构建地铁网络脆弱性评价模型。运用Matlab仿真模拟破坏性事件的攻击过程,结合5种地铁网络类型,通过与已有研究结果对比,分析不同评价方法和网络类型下地铁网络脆弱性的差异。研究表明:某个站点的失效对整条线路造成影响,进而影响整个地铁网络的脆弱性;地铁网络对于节点介数的蓄意攻击有较大脆弱性;不同的地铁网络结构类型对攻击表现出不同的脆弱性。     

关联站点协同攻击下轨道交通网络脆弱性研究

为探究轨道交通网络多个关联站点受到蓄意攻击后网络的脆弱性以及不同攻击下影响的差异，量测分析多站点之间的关联性，给出关联站点协同攻击下轨道交通网络脆弱性量化方法，提出以脆弱性最大化为目标的攻击模型，通过免疫算法求解模型，得到最优攻击策略，并以上海市地铁网络为例，研究多站点协同攻击下轨道交通网络脆弱性。结果表明：多站点蓄意攻击下轨道交通网络脆弱性不仅取决于每个站点的重要程度，还取决于不同站点之间的关联性，尤其是空间位置关联性和乘客出行关联性。位于不同线路且客流量较大的多个换乘站点受到协同攻击下轨道交通网络脆弱性最高，占网络站点总数3.56%的多个站点同时受到攻击后，轨道交通网络性能损失最高可达63.61%。     

应急救援物资多式联运路径优化

为将应急救援物资在最短时间内运抵受灾点,解决由公路、铁路、直升机等组成的应急救援物资多式联运路径优化问题,结合应急救援物资多式联运网络的实际情况,首先综合考虑运输时间的时变性、铁路发班时间限制,以及受天气等因素影响,导致直升机会有禁止飞行时段的特点,构建时变网络下的应急救援物资多式联运路径优化模型;然后设计蚁群算法;最后进行算例分析。研究结果表明:通过该模型和算法,可根据决策者的要求快速地选出将应急救援物资最快运抵受灾点的运输方案,可为决策者提供决策支持。     

基于可变模糊集理论的铁路行包运输安全评价

为掌握铁路行包运输安全状况,根据其运输批量小、种类繁杂、作业环节多等特点,分析铁路行包运输安全影响因素,建立铁路行包运输安全评价指标体系。运用可变模糊集理论,以相对隶属度和相对差异函数为基础,应用重要一致性排序定理确定指标权重,并通过级别特征值量化评价结果,以提高评价结果的可靠性。以某铁路车站行包运输安全评价为实例,验证该方法的可操作性。结果表明:该方法具有可靠性和可操作性,能够用来评价铁路行包运输安全状况。     

基于复杂网络理论的轨道交通网络脆弱性分析

城市轨道交通是城市客运体系的重要支撑,而突发事件易使某些轨道交通站点瘫痪,从而影响轨道交通网络全局效率。分析城市交通轨道网络的拓扑特征和脆弱性对于优化路网结构、保障稳定运营有重要意义。以重庆市轨道交通网络为例,使用Space L法构建拓扑网络并用Matlab软件分析节点度、平均路径长度、聚类系数等指标和分布规律,定量计算各个站点对于蓄意攻击的脆弱性,以鉴定对网络效率影响最大的关键站点。模拟攻击实验结果表明:现阶段重庆市轨道交通网络平均路径长度较大,聚集系数较小,网络连通性有待提高。面对蓄意攻击时,红旗河沟站和大坪站作为关键节点对网络效率的影响较大。在加快重庆市轨道交通建设的同时,应在运营中加强保护关键站点。     

面向突发事件的粮食铁水联运网络抗毁性研究

铁水联运是我国粮食物流的主体运输方式，其网络面向突发事件的抗毁能力是网络系统可靠性的重要指标，也是粮食安全的核心要素。而网络中各节点城市的重要度存在差异，不同的节点失效，会影响网络系统结构和性能，导致不同的网络抗毁性。在统计和分析粮食物流突发事件的基础上，基于复杂网络理论，以城市为节点，并以铁路或水路为边，以城市间的粮食物流联系强度为边权建立了我国的粮食铁水联运网络模型。通过Gephi和MATLAB工具分析网络的节点度、平均路径长度、聚类系数等复杂特性，建立了综合的抗毁性测度指标。结合节点城市的粮食产能、农业经济、货运能力等属性以及拓扑结构特性，构建邻接信息熵模型衡量节点重要度，完成节点体系的层级划分。研究随机攻击和蓄意攻击模式下网络抗毁性测度的变化，针对指标参数进行敏感性分析。结果表明：粮食铁水联运网络整体呈现小世界特性和无标度特性。节点体系的层级网络中，一级节点枢纽作用最强，尤其是广州、上海、重庆等关键节点“沿线”和“沿水”特征明显，需重点维系和保护；二级节点数量最多，分布最广，包含大量东部地区交通枢纽城市和各个粮食主产地，“沿线特征”明显；目前，三级节点中，成都、贵阳、昆明等西南...     

模糊综合评价法在道路运输企业安全评价中的应用

我国道路运输企业交通安全形势比较严峻,推行道路运输企业安全综合评价是降低道路运输企业交通事故的有效途径之一.本文运用Delphi法和AHP法建立了道路运输企业安全层次分析模型,构建了安全综合评价指标体系.选用基于"差动"原理的赋权法--G1法计算各指标的权重,应用模糊综合评价法对其进行安全综合评价.采用平均加权法对评价因素的各项指标进行量化处理,从而得到道路运输企业安全的综合评价结果.最后,对陕西省一家道路运输企业进行了实际验证,比较真实地反映了此企业的安全状况.     

考虑引力关联的机场网络节点重要度分析

机场网络中关键节点的失效会对网络运行造成一定影响。准确识别关键节点可提升整个网络运行的安全性、正常性和高效性,同时为基于空中交通网络的大面积航班延误治理提供一定的决策依据。基于万有引力定律,以节点间的引力构建具有引力关联的机场网络,对传统的邻域结构洞指标进行改进并结合复杂网络选取适当的评估指标;结合指标之间的差异和冲突,采用基尼系数、肯德尔系数来计算权重,以此建立评估指标体系。同时,引入弹性系数并结合改进的前景理论,得到前景值,采用以相对熵代替欧氏距离的TOPSIS方法计算节点的综合度,将前景值和综合度结合得到节点的重要度。另将节点延误状态作为一种失效模式,建立考虑延误波及的级联失效抗毁性模型,量化网络抗毁性。最后,以中国东北、华北、华中、华东部分机场网络进行实例对比和仿真分析。分别以所提方法和其他3种方法评估该网络节点的重要度,并各选取排名前五的节点计算网络抗毁性。结果表明,所评估出的北京、郑州、青岛、大连、太原节点对于整体网络的重要性最高,一旦发生延误对网络的抗毁性影响最大。     

基于可拓物元模型的安全经济开采评价指标体系的构建及应用

首先根据安全经济开采的内涵,建立以人员安全、设施设备安全、开采环境安全、安全投资和安全管理为主要制约因素的安全经济开采评价模型,并运用改进的层次分析法确定人员可靠度对安全经济开采水平影响最大,开采环境可靠度影响最小。其次,采用函数拟合法、专家打分法、标准化打分法量化安全经济开采水平指标,并将安全经济开采水平划分为3个等级。最后,运用可拓物元模型方法,得出某铁矿安全经济开采水平为二级,无重大经济损失,与实际吻合。     

大型公园道路网络关键节点脆弱性评价*

为更加科学有效地辨识景区道路网络中的客流关键节点,以节点脆弱性为度量指标,提出1种基于FIM模型的关键节点脆弱性评价方法。以某大型公园为例,首先通过ArcGIS软件将该公园的道路网络信息转换成可编译的文本信息,经过Java枚举可行路径,然后利用嵌入FIM算法的Lingo进行优化,得出网络节点的重要度。最后综合节点容量、流量、吸引度等信息加权得出网络节点的脆弱性。结果表明:该方法能够有效地对道路网络节点进行脆弱性度量并排序,景区可据此制定相应的客流导向方案以提高景区资源的利用率,提高游览的安全性。     

考虑攻击特征与负载偏好的多式联运网络风险传播研究

提出了改进渗流理论,用于对多式联运网络的风险规律进行探究.从现实情况出发对渗流理论进行改进,使此理论可应用于运输网络的风险问题探究中,具有一定的实践价值.以中国某地区为例进行案例分析,考虑在不同的攻击特征和负载偏好下对多式联运网络中的风险规律进行计算.结果表明:随攻击规模和强度增大,多式联运网络的风险传播越来越快、越来越广;负载偏好的存在使得网络在遭遇故障时风险传播更明显.