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探索相互依赖的多模式公共交通网络的级联故障过程

作者

上市的:
  • 徐晓涵
  • 黄爱玲
  • 阿默尔·沙拉比
  • 冯、钱
  • 陈明阳
  • 齐、葛齐

摘要

保持多模式公共交通网络的可靠运行对改善城市公共交通系统具有重要意义。然而,大多数关于PTN动态鲁棒性的研究都集中在单个模式上,无法揭示MPTN中不同模式耦合所带来的复杂性。此外,在充分考虑第三或第四种交通方式以满足出租车/叫车和公共自行车等更灵活、更多样的出行组合需求的MPTN建模和级联可靠性研究方面仍存在差距,尤其是缺乏针对不同公交模式的重量测量指标。因此,本工作的目的是探索MPTN的构造方法以及在MPTN复杂特性影响的级联故障下的耦合鲁棒性。考虑到不同交通方式的行为选择,首先,我们提出了一种在扩展L空间中多层相互依赖的MPTN建模方法,其中表示了由公交、轨道交通、出租车/洗车和公共自行车组成的多种交通方式之间的耦合关系。然后设计了基于耦合映射格(CML)模型的MPTN拓扑复杂性度量和级联失效模型。以北京市为例,为了验证模型的可行性和有效性,建立了覆盖不同公交方式的八个MPTN,并对两种网络构建方法,即L空间方法和扩展L空间方法进行了比较分析,以验证模型的可行性和有效性。此外,通过故意攻击不同的站点,研究了八个MPTN在级联故障下的动态脆弱性特征。最后,通过敏感性分析估计步行距离和骑行距离对相互依赖耦合MPTN的嵌入影响。结果表明,一方面,在L空间中,MPTN呈现无标度网络特征,而在扩展的L空间中MPTN更倾向于随机网络;另一方面,扩展L空间中的MPTN在低扰动下保持可靠,而在高扰动下变得更加脆弱,因此具有更高的临界阈值来应对级联故障。我们的工作有助于理解MPTN结构和级联可靠性的本质,并可以为未来大规模MPTN的规划保护提供指导。

建议引用

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  • 手柄:RePEc:eee:phsmap:v:638:y:2024:i:c:s0378437124000840
    DOI:10.1016/j.physa.2024.129576
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    IDEAS上列出的参考文献

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