中国10大城市轨道交通抗毁性：复杂网络理论下的动态分析

本文主要探讨的是基于复杂网络理论的城轨线网抗毁性对比分析，针对中国大陆多个城市的轨道交通网络进行深入研究。截至2020年，我国已有45个城市拥有轨道交通，线路总数达到244条，这表明城市轨道交通已经成为许多城市的重要基础设施。研究的核心是通过构建抽象的网络拓扑结构，如小世界和无标度特性，来理解和评估线网的稳健性。 传统的分析方法通常涉及计算网络指标，如平均度（节点连接的数量）、平均路径长度（节点间最短路径的平均长度）、聚类系数（节点邻居间的连通程度）和网络效率等，这些指标被用来衡量网络的连通性和整体性能。研究者们不断优化计算方法和扩展指标范围，以提高分析的精确性和全面性。常见的攻击方式包括随机攻击和蓄意攻击，例如吴贤国等人的工作研究了武汉市地铁在不同攻击模式下的静态和动态脆弱性。 然而，现有的研究大多局限于单一城市的轨道交通网络，缺乏对不同规模城市轨道交通网络抗毁性的比较，也没有量化评估标准，也没有深入探讨突发事件与攻击类型之间的关系。本文作者的目标是克服这些局限，选择中国10个典型城市的轨道交通网络，构建无向非计权拓扑网络模型，通过静态和动态稳定性指标，进行模拟攻击，识别网络的脆弱节点和可能导致路网失效的关键阈值。这样的分析有助于为城市地铁系统的预先预警、应急决策和事后修复提供科学依据，确保城市轨道交通的高效、安全和稳定运行。