网络化关键基础设施依存关系建模与仿真方法研究

针对关键基础设施(CI)依存关系导致的系统级联效应这一问题,在系统化分析网络化CI依存关系建模与仿真的各种方法之上,通过比较各种研究方法的优缺点、适用范围、存在问题,提出采用系统动力学和Multi-Agents混合建模方法,来模拟系统之间的动态关联关系的变化。最后,以一个水资源系统的突发安全事件为例,利用Any-Logic软件对事故所涉及影响到事故系统间的参数进行优化与数值模拟。结果表明:通过该方法优化试验确定事故水系统对其他关联系统的最优供给量,优化该地区的基础设施网络运作能力,同时有效防御系统的级联损失。     

突发事件下城市关键基础设施应急策略研究

城市关键基础设施系统由于相互之间存在的各种关联关系而形成了一个相互依存的网络化复杂系统,在突发事件下,一个单一系统功能的失效或部分功能丧失会导致与其相关联的系统产生级联失效现象。针对关键基础设施系统间相互耦合的特性,建立了突发事件下多层系统之间的供需关系网络数学模型,提出当某单一系统的节点失效后,通过分析事故链,利用与之耦合系统的供需关联关系,进行紧急状态下的备用资源调度应急策略。研究表明,基于城市关键基础设施系统之间的供需关联关系来进行资源调度的应急决策能够有效地突破传统方法中以调用备用资源为主的单系统内部优化应急策略的局限性,更有效地优化整个网络资源以降低系统总体损失。