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危险品运输网络级联失效建模

       危险品运输网络是指专门从事具有易燃、易爆、有强烈腐蚀性和放射性危险品运输的专用网络。其一般以运输的上下游企业、储存中心、转运中心和交通运输枢纽等为节点,并由两两节点之间的交通路线为边构成一个具有数目庞大的复杂网络。近年来,由于国民经济建设需要,我国能源化工业取得迅速发展。

为其服务的危险品运输业无论是从运输网络建设的数量还是密度也均取得长足的发展。自美国“941”恐怖事件发生以来,世界各国对易受攻击的政府部门、使(领)馆、军事设施和航空交通等重要目标加强了防范111,加之危险品运输安全管理的相对滞后,近年来,恐怖主义分子将防范薄弱的危险品和危险品运输网络作为其实施恐怖行动的替代性武器和袭击对象,因此对恐怖袭击下危险品运输网抗毁性研究具有非常重要的理论和现实意义。目前对于复杂网络抗毁性研究主要从静态和动态两个方面展开进行。静态网络抗毁性是指从网络拓扑结构入手对网络的抗毁性进行研究[2_51;动态网络抗毁性是指网络在加载流量负载情况下研究网络的动态抗毁性,研究危险品运输网络在遭受恐怖袭击后的级联失效过程和性质有助于指导系统建设和提高其抗毁性能。

      在分析危险品运输网络及恐怖袭击特性基础上,建立了双层危险品运输网络模型,通过定义网络的三种节点状态,分析了单次和连环袭击下的危险品运输网络级联失效过程,基于此,建立连环袭击下的危险品运输网络级联失效模型。从"结果性"和"过程性"两个视角出发,提出网络抗毁性的评价测度"节点存活率"和"相对二次级联失效数"。通过建立实例仿真场景和仿真流程,就不同袭击次数、不同节点的度及容量系数和不同规划方式对危险品运输网络级联失效特性的影响进行仿真,验证了模型的可行性,仿真结果为危险品运输网络的规划提供决策依据。

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