【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及城市軌道交通網絡特性分析，更具體的說是涉及一種城市軌道交通網絡韌性評估方法。
技術介紹
1、近年來，城市軌道交通在我國得到了快速的發展，究其原因主要是因為城市軌道交通具有改善城市交通能力，降低城市污染，緩解交通擁堵等優點。當前，我國已有多個城市建設有城市軌道交通，包括云軌系統、有軌電車系統和地鐵系統。城市軌道交通運營安全是系統運營最重要的問題，需要給予重點關注，特別是城市軌道交通網絡的關鍵站點識別與韌性特征評估。
2、目前，國內外許多學者都在關注城市軌道交通的安全性，并運用復雜網絡理論與方法分析城市軌道交通網絡的性態特征和脆弱性特征。喬珂等人運用復雜網絡理論與方法研究了北京地鐵的網絡化特征，并強調了關鍵節點的重要性，葉青運用復雜網絡理論分析了重慶地鐵對于故障的脆弱性特征，王萌等人引入兩種攻擊模式，研究了南京地鐵網絡的故障脆弱性等等。由此可見，國內外眾多學者對城市軌道交通網絡的脆弱性特征開展了多方面的研究工作，并取得了一系列的研究成果。
3、學者們在研究城市軌道交通網絡脆弱性特征及其關鍵站點的基礎上，針對城市軌道交通網絡的故障后恢復問題也開展了相關的研究工作。馬敏等人提出以網絡性能響應函數為基礎的韌性評估方法，設計了網絡故障后恢復策略，評估了西安地鐵網絡韌性特征，張雯婕等人設計了一種基于區間修復的城市軌道交通網絡恢復策略，研究了成都地鐵網絡的韌性特征等。由此可知，城市軌道交通網絡故障后恢復以及韌性特征也受到了學者們的極大關注。
4、但上述方法中均采用了簡單的拓撲參數作為韌性評估指標
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供至少解決上述部分技術問題的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法及裝置，能夠更加有效地分析城市軌道交通網絡故障韌性特征，有利于實現對城市軌道交通的保護，有助于保障城市軌道交通運營安全。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：
3、第一方面，本專利技術實施例提供一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，該方法包括：
4、將城市軌道交通網絡作為一個無向無權網絡，構建全局網絡效率變化模型和最大連通子圖變化模型，獲取城市軌道交通網絡的全局網絡效率變化和最大連通子圖變化；
5、在多站點故障模式下，利用獲取的全局網絡效率變化和最大連通子圖變化作為性能指標，分析城市軌道交通網絡對于故障的脆弱性，識別城市軌道交通網絡的關鍵站點；
6、構建網絡韌性評估模型，針對識別的關鍵站點，計算城市軌道交通網絡對于多站點故障的性能指標參數值；
7、計算比較不同站點恢復序列的性能指標參數值，獲取故障站點最優恢復序列；
8、計算網絡韌性特征最大時所對應的性能指標最優值，評估城市軌道交通網絡韌性特征。
9、進一步地，構建的全局網絡效率變化模型為：
10、
11、式中，ve表示全局網絡效率變化；ef和e′f分別表示城市軌道交通網絡受到攻擊前后的全局網絡效率；εij表示站點之間的最短路徑；n為站點數目；
12、構建的最大連通子圖變化模型為；
13、
14、ls＝ns/n
15、式中，vl表示最大連通子圖變化；ls和ls′分別表示城市軌道交通網絡受到攻擊前后的最大連通子圖；ns最大連通子圖中的站點數目；n為站點數目。
16、進一步地，構建的網絡韌性評估模型包括：
17、
18、式中，re(ef)、re(ls)分別表示以全局網絡效率變化和最大連通子圖變化為特征的韌性特征指標；e0為初始全局網絡效率，l0為初始最大連通子圖，t表示時間。
19、進一步地，采用韌性損失三角形表征城市軌道交通網絡從故障到恢復的過程，采用順序恢復策略來恢復故障站點。
20、第二方面，本專利技術實施例還提供一種城市軌道交通網絡韌性評估裝置，包括：存儲器和處理器，其中：
21、所述存儲器存儲有計算機指令；
22、所述處理器與所述存儲器數據連接，所述處理器通過執行所述計算機指令，從而執行上述的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，評估城市軌道交通網絡韌性特征。
23、第三方面，本專利技術實施例還提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機指令，所述計算機指令在被處理器執行時實現上述的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法。
24、與現有技術相比，本專利技術至少具有如下有益效果：
25、本專利技術方法考慮多站點故障的系統特征變化，從全局網絡效率變化率和最大連通子圖變化率兩個方面，識別城市軌道交通網絡的關鍵站點和關鍵站點組合；并構建網絡韌性評估模型，可以獲得以全局網絡效率變化和最大連通子圖變化為特征的韌性特征指標，描述故障網絡在恢復過程中的韌性特征變化，獲取故障站點最優恢復序列，評估網絡韌性特征；本專利技術提供的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，能夠清晰地識別系統關鍵站點和站點組合，在此基礎上，融合了城市軌道交通系統結構特征和功能特性，能夠更加有效地獲取城市軌道交通網絡故障韌性特征，為加強對關鍵站點及線路的保護，降低城市軌道交通系統故障強度及故障頻率提供了一種及時有效的方法，更利于實現對城市軌道交通系統的保護，進而全面提高城市軌道交通系統的運營效率，保障城市軌道交通運營安全。
26、本專利技術的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
27、下面通過附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的詳細描述。
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1.一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，其特征在于，該方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，其特征在于，構建的全局網絡效率變化模型為：
3.根據權利要求2所述的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，其特征在于，構建的網絡韌性評估模型包括：
4.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，其特征在于，采用韌性損失三角形表征城市軌道交通網絡從故障到恢復的過程，采用順序恢復策略來恢復故障站點。
5.一種城市軌道交通網絡韌性評估裝置，其特征在于，包括：存儲器和處理器，其中：
6.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機指令，所述計算機指令在被處理器執行時實現如權利要求1-4任一項所述的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法。
【技術特征摘要】
1.一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，其特征在于，該方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，其特征在于，構建的全局網絡效率變化模型為：
3.根據權利要求2所述的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，其特征在于，構建的網絡韌性評估模型包括：
4.根據權利要求1所述的一種城市軌道交通網絡韌性評估方法，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張建華，張儀萱，邵文超，王淑良，李飛，程力來，
申請(專利權)人：江蘇師范大學，
類型：發明
國別省市：
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