吴贤国，黄艳华，刘惠涛，张立茂，吴克宝

(1.华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074；2.华中科技大学同济医学院附属同济医院基建科，湖北 武汉 430030)

基于复杂网络理论的地铁线网脆弱性分析

吴贤国1，黄艳华1，刘惠涛2，张立茂1，吴克宝1

(1.华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074；2.华中科技大学同济医学院附属同济医院基建科，湖北 武汉 430030)

针对突发事件造成的节点失效会严重影响地铁运营的效率这一问题，提出了一套基于复杂网络理论的地铁线网脆弱性分析方法。以武汉市现阶段地铁线网为例，采用Pajek构建了涵盖58个站点，57条连接边的当前城市地铁线网拓扑结构图，系统分析了随机攻击和蓄意攻击模式下城市地铁网络的静态与动态脆弱性水平。结果表明：累计节点蓄意攻击对地铁线网破坏性最大，随机攻击次之，单个节点蓄意攻击最小，度大节点为线网中的脆弱点。

交通运输工程；复杂网络；拓扑结构；地铁线网；攻击模拟；脆弱性分析

0 引 言

随着社会经济快速发展，城市人口急剧增加，城市交通日益拥堵。为降低城市的超负荷，城市地铁系统，因其污染少、安全性高、便利快捷等优势逐渐成为各大城市及国家关注的热点。日益庞大的地铁网络在城市交通中的关键作用不容置疑。但是自然灾害、恐怖袭击、车辆故障等突发事件都可能使地铁网络站点或线路瘫痪，严重影响地铁运营的安全性能和效率。因此，如何有效分析地铁网络的脆弱源，对其脆弱性进行评估，保证城市地铁网络的安全性成为一个重要的研究课题，对城市地铁线网的运营管理具有重要的现实意义。……