暴雨灾害下机场基础设施网络韧性恢复策略研究

作     者：黄信 杨立志 张永康 吴堃 齐麟 陈宇 

作者机构：中国民航大学交通科学与工程学院 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 08[工学] 0706[理学-大气科学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB2600500) 中国民航大学科研启动基金项目(2020KYQD40) 

主　　题：航空运输 机场基础设施网络 暴雨灾害 复杂网络理论 机场网络抗灾韧性 韧性恢复策略 

摘      要：为提升暴雨灾害下机场基础设施网络抗灾韧性，本文考虑机场基础设施功能特征，建立了机场基础设施网络拓扑模型，分析机场基础设施复杂网络特性；引入机场节点之间的航班数量和载客量以及航线距离构建了网络模型服务效率函数，通过节点失效前后网络模型服务效率变化定义机场节点的重要度指标，对网络中的关键节点进行识别；基于韧性三角形理论构建了机场基础设施网络韧性恢复模型，研究暴雨灾害下关键机场节点、关键区域机场节点和多区域机场节点失效情景的机场节点恢复次序及最优策略。研究结果表明，机场基础设施网络模型整体结构呈现为小世界网络，表现为高集聚性；对整体网络服务效率影响较大的五个关键机场节点为广州白云、北京首都、深圳宝安、杭州萧山和上海虹桥；相对于基于重要度和基于节点度的恢复策略而言，基于网络韧性恢复策略的恢复效果最好，如关键节点失效场景下基于节点度和重要度恢复策略的网络韧性值为0.889和0.907，而基于网络韧性恢复策略的韧性值为0.915；相对于华北和西南区域机场节点而言，华东区域机场节点失效对机场基础设施网络运行效率的影响更大。