多模式复合交通网脆弱性测度

摘要

构建了多模式复合交通网络拓扑模型;在传统测度指标的基础上,从各交通方式的差异性、资源公平性和网络可达性相结合的新视角提出了适用于多模式复合交通网的脆弱性测度,分别为子网敏感度、站点分布均衡度和可达指数;选取3种不同攻击策略进行Python仿真,以特点鲜明的东南沿海发达地区和西南边境山区的实际综合交通网为例,对比分析了网络结构脆弱性的差异性和共同点,多重验证了指标的有效性、稳定性和适用性。研究结果表明:浙江省和云南省多模式复合交通网络均符合小世界网络特性,能够使各交通方式间优势互补,降低网络脆弱性;在3组贡献度参数取值下,无论采取何种攻击策略,当失效节点数量相同时,浙江省子网敏感度从大到小总体趋势为公路网、水运网、铁路网,云南省子网敏感度从大到小总体趋势为航空网、公路网、铁路网;浙江省和云南省的公路网站点分布的基尼系数分别为0.196和0.086,均为分布绝对平均,铁路网站点分布的基尼系数分别为0.559和0.702,均为分布差距悬殊,云南省机场分布的基尼系数为0.363,分布相对合理,浙江省水运网港口分布的基尼系数为0.672,分布差距悬殊,说明需要进一步完善铁路网、水运网和航空网的布局;持续攻击会造成多模式复合交通网络分裂出多个连通子图或孤立节点,使得网络可达性发生突变性下降,为避免这种现象的发生应尽早采取恢复措施。可见,提出的脆弱性测度可以有效刻画综合交通网脆弱性,并发现网络间脆弱性的差异性和共同点。