基于CN-FRAM的公共交通设备设施系统运营安全韧性度量

作     者：申玲 唐令怡 廖洁 SHEN Ling;TANG Lingyi;LIAO Jie

作者机构：三江学院土木工程学院江苏南京210012 东南大学土木工程学院江苏南京211189 

出 版 物：《中国安全科学学报》 (China Safety Science Journal)

年 卷 期：2024年第34卷第3期

页      面：45-54页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

主　　题：复杂网络(CN)与功能共振分析方法(FRAM) 公共交通 设备设施系统 运营安全韧性 韧性度量 

摘      要：设备设施故障是公共交通系统运营安全事故发生的主要原因,为更好地度量和增强系统的安全韧性,提出融合复杂网络(CN)与功能共振分析方法(FRAM)的CN-FRAM运营安全韧性度量模型,并将系统韧性定义为扰动下系统性能损失与性能基线之比。首先,根据设备设施系统构成和节点功能,建立CN;其次,将FRAM模型嵌入到CN中,以扩展节点和连接,构建CN-FRAM模型;然后,基于CN-FRAM韧性度量模型分析系统组件之间功能变化的聚合,并在量化系统韧性时综合考虑网络整体效益和组件之间的耦合程度;最后,以南京市地铁信号系统为例,验证方法的可行性和有效性。结果表明:该模型可以量化系统破坏-恢复全过程的韧性,计算故障对系统的影响程度,并以韧性值最大化为目标,展现不同修复策略下的韧性表现,从而为确定最佳恢复顺序提供依据。对比现有方法,该方法所确定的最优恢复策略能显著减少系统因故障造成的整体性能损失,从而提高系统的韧性。