近日,長安大學未來交通與區域發展團隊的研究成果《極端天氣下城市公共交通多層復雜網絡脆弱性研究》正式“面世”,為城市交通管理提供了全新的實踐路徑和理論依據。該團隊通過建立一套針對極端天氣的數學模型,成功模擬和分析了交通系統在不同災害情境下的動態響應過程,這些模型能夠幫助人們更準確地評估極端天氣下城市公共交通網絡的脆弱性水平,從而提前采取干預措施,有效防災減災,助力城市公共交通網絡在極端天氣下的韌性建設。

隨著全球氣候變暖的加劇,極端天氣現象頻發,對城市基礎設施系統尤其是公共交通網絡構成了嚴峻挑戰。長安大學經濟與管理學院副院長、博士生導師馬飛教授帶領的未來交通與區域發展團隊,長期致力于城市基礎設施系統韌性治理的研究。他們敏銳地捕捉到了這一問題,并著手構建專業的脆弱性分析數學模型,以深入探究暴雨、重度霧霾等極端天氣對城市公共交通系統的影響機制及應對策略。

“這本著作的理論價值就是它提供了一套具有可拓展性的城市公共交通系統脆弱性分析方法論。”馬飛教授指出。記者了解到,團隊經過多年的研究總結出極端天氣影響下的城市交通脆弱性測度模型,然后將該模型融入交通運行監測調度中心平臺,最終通過輸入數據得到預測結果。在整個研究過程中,該團隊與西安市交通信息中心、西安市氣象局和中電通途(北京)科技公司開展了深度合作,實現了政府、高校和企業聯合攻關,取得了明顯成效。

在具體應用中,該書對暴雨影響下的城市交通運行狀態進行模擬,得出不同降雨強度對城市交通流量的影響機理,并根據城市路網模型給出分析結果。例如,在一次暴雨中,若預測到某個地鐵站的受災風險較高,城市交通管理等相關部門就可及時調整交通網絡運力結構,增加運力分擔或引導乘客分流,從而提高地鐵系統的整體穩定性和運行效率。此外,這些模型還能為應急響應和預案制定提供科學依據,確保公共交通服務在極端天氣條件下能夠持續、高效運行。

不同降雨強度條件下城市公共交通復雜網絡的級聯失效過程

值得一提的是,這套方法的應用范圍遠不止于極端天氣下的公共交通研究。在2021年第十四屆全運會舉辦期間,團隊的相關研究成果《重大賽事下城市綜合交通風險預測與防控策略——基于全國“十四運”的調查研究》在第十七屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽中榮獲國家一等獎,研究成果獲得全運會組委會、冬奧會組委會的認可和采納。

研究成果榮獲“挑戰杯”全國大學生課外學術作品競賽國家一等獎

全國“十四運”背景下西安市城市綜合交通風險預測

想起從2016年就開始的這個大課題研究過程,馬飛教授表示,團隊從學術角度對極端天氣與城市交通網絡脆弱性的內在機理進行探討,旨在通過嚴謹的科學數據得到理論成果,在現在以及未來通過不斷的“校政企”合作與實踐推動研究成果更具現實指導意義。團隊成員尚震老師表示,該成果的研究過程從一開始的偏理論研究,到后來理論和實際結合的越來越緊密,充分體現了研究團隊堅持問題導向,將學術研究做在祖國大地上的初心使命。

目前,該研究成果在相關企業和系統中的實踐應用正在積極推進中,馬飛教授表示,團隊將依托專著《極端天氣下城市公共交通多層復雜網絡脆弱性研究》的研究成果,繼續為城市公共交通系統的韌性建設提供有力智力支撐,協助城市管理部門制定更加科學、合理的城市交通規劃和防災減災預案,為構建更加安全、高效的城市交通系統貢獻力量。

責任編輯:黃蕊