摘要
近年来,我国在城市基础设施建设方面不断加大的投资,有力地促进了综合管廊领域的快速发展。从早期只是试点建设,到现在已经扩展至全国。在国家政策和城市管理水平提升方面的双重推动之下,当前综合管廊的安全运行已成为关乎城市未来发展的重要因素。随着综合管廊规模的不断扩大,管廊内管线主体增多,管廊运行和维护中的安全问题愈发凸显。因此,如何提高管廊的运维管理能力、预防事故发生并保障其长期安全稳定运行已成为亟待解决的重要问题。鉴于此,本文构建基于复杂网络的综合管廊运维安全风险网络模型,并通过免疫仿真确定最佳免疫策略及其关键风险节点,为城市地下综合管廊运维安全风险防控提供参考,主要研究内容包括: 针对国内外城市地下综合管廊的运维安全风险事故数据进行系统的搜集、归类和分析,结果显示,火灾爆炸、地质灾害、泄漏污染、坍塌以及内涝是当前综合管廊的运维安全风险事故的主要类型。同时,提出相应的风险识别与筛选流程,并建立涵盖人员、管廊本体、入廊管线、设备、环境及管理层面的综合管廊运维安全风险指标体系,为运维安全风险网络的构建奠定基础。 利用模糊集合理论改进复杂网络模型,以构建城市地下综合管廊的运维安全风险网络,并对其拓扑指标及特性进行分析。结果显示,该网络包含32个节点和265条有向边,并且呈现出小世界效应。对各节点在介数中心度、接近中心度以及特征向量中心度等指标下的重要性进行了分析,这有助于识别并确认网络中的重要节点,从而提高综合管廊的运维管理水平。 通过采用蓄意攻击和随机攻击两种策略对综合管廊的运维安全网络中的风险节点进行免疫仿真。结果表明,相较于四种蓄意攻击,随机攻击策略对网络效率的影响较小,而在蓄意攻击中,点度中心度策略对网络效率的影响最为显著,并据此提出针对性的运维安全风险防控策略,旨在降低综合管廊运维安全风险网络的连通性,减少安全风险事件的发生。 本文针对运维安全风险的复杂特性进行建模与分析,为提升综合管廊的运维安全管理水平、预防事故发生以及保障其长期安全稳定运行提供了有益的参考。