基于复杂网络理论的地铁系统脆弱性研究

项目名称： 基于复杂网络理论的地铁系统脆弱性研究

项目编号： No.61304175

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 张建华

作者单位： 江苏师范大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 本课题以现实的地铁系统为背景，从复杂网络的视角研究地铁系统对于故障的脆弱性，主要的研究内容包括：运用复杂网络理论抽象出地铁轨道网络的拓扑结构，构建相关的概念体系，研究地铁轨道网络的性态，即个性和共性；根据系统科学的思想，运用复杂网络的理论与方法建立网络化的理论模型，构建网络脆弱性指标，从拓扑结构和运输功能两个方面分别研究地铁轨道网络的脆弱性；建立相互依赖的地铁网络模型，讨论轨道网络与相应的电力网络和通信网络之间的端口设计方案，研究网络之间依赖性指标；针对相互依赖的地铁网络，构建其脆弱性研究模型，设计脆弱性指标，研究其对于故障的脆弱性。 本课题运用系统科学和复杂网络的理论方法，搭建地铁系统信息平台，构建研究地铁系统脆弱性的理论方法体系，设计研究方案，讨论地铁系统脆弱性的指标，为地铁系统的规划和建设提供理论方法和工程实践的支持,具有重要的理论和现实意义。

中文关键词： 地铁系统；地铁网络；复杂网络理论；脆弱性；依赖强度

英文摘要： This project uses the real metro system as the background, and investigates the vulnerability of metro systems subjected to failures from the perspective of complex networks, the main research works include: we adopt complex network theory to abstract the topological structure of metro rail network to construct the related conceptual system of metro system and to investigate the characteristics of metro rail network, personality and individuality and common property; from the idea of system science, we apply complex network theory and method to construct networked theoretical model and vulnerability indicator of network, so as to investigate the vulnerability of metro rail network from two aspects of topological structure and transport functionality, respectively; we construct the model of interdependent metro network, and discuss the interface design program among the rail network and the related power grid and communication network, so as to investigate the dependent indicators between two networks; for interdependent metro network, we construct research model of vulnerability, design vulnerability indicator, so as to investigate the vulnerability of interdependent metro system subjected to failures. This project use the theory and method of system science and complex network to construct information platfo

英文关键词： Metro System；Metro Network；Complex Network Theory；Vulnerability；Dependence Intensity