基于投影寻踪的地铁车站工程暴雨内涝脆弱性评价

为科学评价地铁车站工程暴雨内涝脆弱性,增强暴雨内涝灾害的预防和应急能力,减少人员伤害和财产损失,首先,基于压力-状态-响应(PSR)模型,全面识别地铁车站工程暴雨内涝脆弱性影响因子,并据此构建评价指标体系;然后,将投影寻踪方法、粒子群算法等方法相结合,构建地铁车站工程暴雨内涝脆弱性评价方法;最后,选取成都地铁11号线的所有车站工程进行实证分析。研究表明:不良周边环境要素、挡水墙高度以及救援物资储备情况对地铁车站工程暴雨内涝脆弱性影响显著,应予以重点关注;适应性是其脆弱性的关键构成要素;实证分析结果与2018年汛期内各车站工程受灾情况基本一致。     

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。     

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

为探寻城市轨道交通车站的安全漏洞,制订完善的火灾应急预案,构建火灾条件下城市轨道交通车站的客流安全疏散能力综合评价模型。首先,选取车站设施、管理水平以及客流疏散过程参数等相关因素,建立评价指标体系。然后,根据现场实际情况设定评价向量,基于模糊网络分析法(FANP),结合软件仿真,完成指标的量化、标定及权重设定,构建综合评价模型。最后,以某城轨车站典型场景的实际数据为例,用所建模型对其客流疏散能力进行综合评价。结果表明,模型综合评价结果与实际场景总体保持一致。     

基于行人仿真技术的轨道交通多线换乘车站设计研究-以广州天河公园站为例

以广州地铁多线换乘车站—天河公园站为例,利用行人仿真动力学的方法,建立车站行人仿真模型,选取适当的仿真参数和评价指标,对初始方案、中间方案及最终方案的车站客流组织进行仿真。通过对仿真结果进行分析,认为贯通式站厅方案客流组织效果较好。对站厅和站台设计进行优化调整,调整后的客流仿真结果表明,站厅客流流线清晰,客流组织有序,13号线侧站台客流疏散顺畅,空间利用率得到提高。     

公交接驳场景下轨道交通网络脆弱性研究

为准确地评估突发事件下轨道交通网络的脆弱性,提高网络抵抗风险的能力,在轨道交通拓扑脆弱性研究的基础上,考虑网络中实际的客流以及站点失效情景下公交对客流的接驳作用,基于用户的平均出行时间损失构建脆弱性评估模型,以上海市地铁网络为例,识别出网络中的关键站点,同时,分析不同公交接驳效率对轨道交通网络脆弱性的影响。研究结果表明:在公交接驳场景下,轨道交通网络中时间加权度和客流介数中心性较高的站点一旦失效,对用户造成的平均出行时间损失较大;此外,公交接驳效率越高,轨道交通网络的脆弱性越低,当公交接驳效率高于0.4时,对用户造成的平均出行时间损失可降低到5%以下。     

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。     

基于复杂网络理论的北京地铁网络脆弱性评估

以北京市现有地铁线网为研究对象,使用Space L方法构建拓扑网络,为更加符合实际情况,对换乘车站进行了拆分。分析中,综合考虑连通OD对和出行效率两个因素,以运输能力损失作为评估网络脆弱性指标。随后,计算分析了单节点攻击、随机攻击、静态攻击和动态攻击下造成的地铁网络运输能力损失的变化规律,得出动态攻击对地铁网络影响最大。在该攻击方式下,相对基于度的动态攻击,地铁网络对基于介数和基于ER的动态攻击,具有更高的脆弱性。同时攻击介数较大的节点对网络南北方向运输能力影响较大;攻击对出行效率影响较高的节点对网络东西方向运输能力影响较大。因此,在地铁运营过程中,应针对不同站点的节点属性和事故发生情况,采取相关防护措施。     

地铁车站客流绕行设施对突发事件下乘客疏散的影响研究

为确保紧急事件发生时的疏散安全,对绕行设施的合理设置开展系统研究。采用实地调查与仿真模拟手段结合的方式,查明广州东站综合交通枢纽多线换乘地铁车站客流绕行设施的布置情况,基于社会力模型方法,构建不同客流管控等级对应的绕行设施设置条件下地铁车站乘客疏散仿真模型,分析研究地铁车站绕行设施对于紧急情况下乘客疏散产生的影响。研究结果表明：一级客流管控绕行下设置于车站楼梯、扶梯中的绕行设施能够减少站台乘客疏散时间,相比无绕行设施时下降1.8%;二级客流管控绕行以“S”型布置于车站通道处时,客流密度最高增加2倍,疏散时间增加约30 s,以“一”字型代替“S”型进行优化,站厅与站台乘客疏散时间分别下降2%与1.6%,客流密度减少47%,“一”字型绕行设施布置于车站长通道内对于地铁站乘客疏散更为有利。     

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。     

地铁系统脆弱性的建模与分析

为了揭示地铁系统脆弱性的内涵,提高地铁运营安全性与可靠性。基于工程系统脆弱性和网络拓扑脆弱性理论,采用系统建模与分析的方法,建立了地铁系统脆弱性的脆弱链模型,进行了基于功能和界面关系的脆弱性分析。结果表明:脆弱性是地铁系统的固有隐藏属性,以功能和界面关系为载体,以易感性和易损性为外部表现,并在网络化运营条件体现出分布集中性和影响扩散性;地铁系统脆弱性的脆弱链模型由脆弱源、脆弱性关联和脆弱点构成,干扰通过脆弱链实现了易感性行为向易损性后果的转化,脆弱源的易感性能、脆弱点的易损性能和脆弱性关联性能是决定上述转化过程的根本要素;地铁系统的脆弱性程度与子系统间的依赖程度和界面耦合难度正相关。     

基于改进变权物元可拓模型的地铁车站火灾安全韧性评价

为进一步提升地铁车站火灾安全管理水平,基于韧性理论,提出了地铁车站火灾安全韧性概念。以随着火灾发展阶段依次涌现的韧性吸收能力、抵抗能力、恢复能力和适应能力表征为核心,从“人、机、环、管”4个方面识别影响因素,建立地铁车站火灾安全韧性评价指标体系;运用变权理论对评价指标进行赋权,将贴近度原则和物元可拓模型相结合确定地铁车站火灾安全韧性等级,构建基于改进变权物元可拓的地铁车站火灾安全韧性评价模型,解决了以往韧性评价过程中未考虑模糊性和随机性的问题;最后应用该模型对青岛某地铁车站进行实例分析,结果表明,该地铁车站火灾安全韧性等级为Ⅱ级“较高韧性”,但略有偏向Ⅲ级“一般韧性”的趋势,与实际情况基本相符,并通过对比改进模型与传统物元可拓模型的评价结果,验证了改进模型的有效性。所提出的模型可以为提升地铁运营管理水平提供一定的参考依据。     

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。     

改进的云模型在化工园区脆弱性评估中的应用

为了评估化工园区的脆弱性,精准防范园区事故风险,提出了基于COWA-G1和云重心理论的化工园区脆弱性评价模型。首先,运用鱼骨图对影响化工园区脆弱性的因素进行分析,在此基础上构建化工园区脆弱性评价指标体系;其次,为降低传统赋权方法的主观性,通过连续的有序加权平均(Continuous Ordered Weighted Averaging, COWA)算子和G1法组合确定指标主客观权重;然后,引入云重心理论计算加权相似度,从数据角度科学判别化工园区脆弱性评价等级;最后,以某化工园区为例,验证了该方法的可靠性和有效性。结果表明,化工园区脆弱性等级处于“一般脆弱”水平,表明化工园区韧性良好。该评价模型可利用编程完成模型仿真,简单实用,提高了综合评价的效率和可操作性。研究内容可以为化工园区的日常安全管理及应急处置提供理论支持和决策依据。     

城市地铁网脆弱性分析

为了保证地铁交通网络安全、高效地运行,提高地铁网络的抗攻击能力,根据复杂网络基本理论,从乘客出行延误时间、需求未满足乘客数量2个方面研究连边和站点的重要性,进而构建网络服务效率评价指标体系,以评价整个地铁网络的脆弱性。以上海地铁网为例,借助Matlab模拟不同攻击方式下的网络服务效率。结果表明,站点和连边的重要性随着网络中其他连边或站点的失效而发生变化;站点的脆弱性受其地理位置、运送旅客数量及可换乘性的综合影响;上海地铁网对连续重要性攻击表现出最大的脆弱性。     

城市燃气管网脆弱性评价及其应用

为研究城市燃气管网系统的本质安全性,提出了适用于城市燃气管网系统的脆弱性概念及脆弱性研究思路。根据城市燃气管网自身的行业特点与实地调研结果,从物理、结构和社会功能3个角度出发,建立了城市燃气管网脆弱性指标体系及等级标准。然后通过MATLAB R2010a的BP神经网络方法分别训练"敏感性程度"和"自身应对能力"网络模型,并构建脆弱性的函数模型。最后将城市燃气管网脆弱性等级划分为5个,用于评价城市燃气管网的脆弱性程度。训练得到的网络模型的均方差均小于0.05,结果表明,训练得到的网络模型效果良好,具有较强的泛化能力,且能够方便地用于评价未知样本,得到研究区域的燃气管网脆弱性等级值为0.91,研究区域的燃气管网脆弱性被评定为"不脆弱"。     

城市埋地天然气管道系统的脆弱性评价模型及其实例应用

脆弱性评价是系统风险评估的新方法,具有理论成熟、指标全面,结果贴合等优点。在对天然气管道风险研究基础上,建立起适合城市天然气管道系统的脆弱性评估指标体系。结合城市天然气管道脆弱性指标的取值特点,选择模糊综合评判方法,建立城市天然气管道系统的脆弱性评估数学模型,实现系统脆弱度计算和脆弱等级确定。并对北京市某段次高压天然气管道的指标进行调研取值,带入模型进行该管道的脆弱性评价,实现模型的实例应用和效果检验。     

城市轨道交通系统组元脆弱性评价研究

为有效降低城市轨道交通系统的脆弱性,在脆弱性理论的基础上,界定城市轨道交通系统组元脆弱性的概念与内涵,并将其影响因素划分为人员、设备与环境3个指标组。整合DEMATEL、ANP与模糊VIKOR这3种系统分析评价方法,构建集成DEMATEL-ANP-FVIKOR方法的城市轨道交通系统组元脆弱性评价模型,并通过对北京地铁典型车站的评价来验证该评价模型的有效性。研究结果表明,该评价模型切实可行,能够对城市轨道交通系统组元脆弱性进行有效量化评价分析。     

基于改进社会力模型的地铁大客流疏散能力研究*

为有效应对大客流情景下人群拥挤对地铁站正常运行带来的影响,采用社会力模型和Anylogic仿真软件,对地铁站大客流疏散能力进行建模和分析,从客观、主观、管理视角分析影响客流疏散能力的因素,基于改进社会力模型刻画行人行为,分析影响地铁车站疏散能力的3个关键因素,并以南宁地铁1号线朝阳广场站为背景进行研究。研究结果表明:行人密度是影响地铁站疏散能力的关键因素,出入口选择策略和行人亲属关系比例对疏散能力影响显著,研究结果可为地铁客流疏散提出针对性建议。     

地铁车站火灾风险的概率模糊评估研究

火灾风险评估是为了有效预防和减少火灾的发生.在对地铁车站火灾风险定量描述的基础上,从火灾发生概率和火灾危害性2个一级指标出发,建立地铁车站火灾风险概率模糊评估模型,并以某地铁车站为实例论述该模型的应用.评估得出,该地铁车站火灾风险隶属矩阵为(0.11,0.27,0.41,0.21),依据最大隶属度原则,该地铁车站的火灾风险等级为“一般风险”;依据“赋值法”,该地铁车站安全评价得分为82.19,对应安全等级为“一般”.二者结论一致,也与该地铁车站的实际安全状况相符.     

基于Vague集的城市地震灾害综合脆弱性度量及其应用

为度量城市地震灾害综合脆弱性及灾害中生命及财产的可挽救性,将社会脆弱性、应急系统脆弱性引入城市综合脆弱性研究。利用Vague集的相似度量理论,构建基于Vague集的城市地震灾害综合脆弱性度量模型;扩展可挽救性的概念,建立基于综合脆弱性度量的城市地震灾害可挽救性度量模型。以2003年日本北海道地震损失为标准,通过上述2个模型,得到某城市地震灾害综合脆弱度为2.76×10-4,可挽救度分别为:死亡人数减少18人、重伤人数减少72人、直接经济损失减少0.2亿元人民币。