恐怖袭击下危险品运输网络的鲁棒性仿真研究

对危险品运输网络进行恐怖袭击，不仅会造成重大的生命财产损失，还会产生巨大的不良社会影响。该网络的鲁棒性是系统在危急和突发情况下的生存关键，利用仿真手段进行模型数据验证所得到的结果更切合实际。本项目的研究视角为恐怖袭击情况下，研究核心内容为危险品运输网络的鲁棒性研究，研究方法和工具选取拟可积Hamilton系统的随机平均法、蒙特卡洛模拟法、复杂性网络理论方法和系统仿真方法。技术路线拟凸显恐怖袭击下危险品运输网络风险的不确定性特点，对危险品运输网络的风险进行评价度量；并对恐怖袭击下危险品运输网络鲁棒性的内涵重新界定，从遭受袭击时的抗打击性和受破坏后的易恢复性两个层面进行优化仿真研究。研究成果在学术上期望将交通运输领域的基础理论知识和研究方法应用在公共安全管理的危险品运输研究领域，尝试这两个学科的有效结合；在实践中期望为政府交通运输部门和公共安全管理部门制定科学、实用的应急救援措施提供决策借鉴。

对危险品运输网络进行恐怖袭击，不仅会造成重大的生命财产损失，还会产生巨大的不良社会影响。该网络的鲁棒性是系统在危急和突发情况下的生存关键，利用仿真手段进行模型数据验证所得到的结果更切合实际。本项目的研究视角为恐怖袭击情况下，研究核心内容为危险品运输网络的鲁棒性研究，并对危险品运输网络的风险进行评价度量、恐怖袭击下危险品运输网络鲁棒性的内涵重新界定，从遭受袭击时的抗打击性和受破坏后的易恢复性两个层面进行优化仿真研究。首先，本项目对有意攻击下危险品运输网络的风险度量进行研究，通过引入路段的感知危险参数，以恐怖袭击事件导致的路段失效引起的级联失效脆弱性指标来评价恐怖袭击事件造成的路网交通影响后果，并引入博弈论来研究危险品运输网络恐怖袭击风险概率问题，获得了一系列研究成果；其次，本项目对有意攻击下危险品运输网络的抗打击性进行研究，选取地域危险品运输网络实例，利用Arcgis软件建立了该网络拓扑图，分析该网络的基本特征参数，选择合适的抗毁性评价指标及多种攻击策略对比，对地域危险品运输无权和加权网络的毁伤结果进行了仿真分析，研究了最优毁伤策略及毁伤特点；最后，本项目对有意攻击时危险品运输网络破坏后的易恢复性研究，具体包括攻击成功后危险品运输网络的影响研究和应急救援优化研究两个方面，（1）根据网络模型的配送特性，提出 “网络风险效率”和“最大连通度”抗毁性测度，通过建立危险品运输网络介数模型和对道路网络节点和边的随机和蓄意攻击，描述网络模型的流量和拓扑特性，继而构建基于复杂网络理论的危险品运输网络抗毁性研究框架。研究表明网络抗毁性是由少数节点和边维系的，网络表现出对随机攻击的鲁棒性和蓄意攻击的脆弱性，抗毁特性更接近于无标度网络等规律。（2）关于应急救援，提出了恐慌系数的度量方法，构建了恐怖袭击条件下危险品运输不同事故场景的人员疏散范围度量模型。通过考虑路段的袭击概率和修复概率，给出了修复物资运输路径的期望运行时间的计算方法，并考虑了物资运输车辆在行驶的过程中发生了恐怖袭击该如何调整运输路径的方法。上述研究的成果对于危险品运输管理决策部门和企业具有重要参考价值

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