摘要
近年来，我国对大型铁路建设项目不断重视，铁路建设投资逐年增长，建设规模不断扩大。在建设重点上，我国聚焦西部地区精准补齐路网空白，稳步推进复杂艰险地区下的铁路工程建设项目。工程物流在工程建设项目中发挥着非常重要的作用，工程物流网络的平稳运行在很大程度上会影响到项目建设的速度与质量，本文研究的C铁路工程物流网络所在地区自然灾害种类多、分布范围广、活动频繁、危害严重且整治难度极大，使得该地区的物流网络表现出了非常显著的脆弱性。因此，研究中断事件对网络的破坏程度和影响范围，识别网络中的关键脆弱段，对保障网络安全运营，助推工程项目建设具有重要意义。研究主要内容与研究结果如下： (1) 介绍了C铁路工程物流网络的基本情况，梳理网络面临的主要风险。应用复杂网络理论，构建C铁路工程物流拓扑网络并进行网络特征分析。综合考虑连边度、连边介数、连边强度、网络效率损失四项指标建立连边重要度评价指标体系，对网络中边进行重要度评估，采用TOPSIS方法对各边的重要度进行排序。 (2) 构建流量加权耦合映像格子模型研究网络的级联失效现象，设计两种失效模式分别研究突发事件造成的单边失效情景以及降雨诱发滑坡、泥石流造成的多边失效情景。定义了流量的转移策略，并选取失效边比例、网络效率损失率、流量损失规模三个指标综合形成脆弱性评价指标，对两种模式下的级联失效过程进行了阐述。 (3) 对C铁路工程物流网络进行脆弱性分析，在突发事件造成的单边失效情景下，网络在面临蓄意攻击时表现出极强的脆弱性，在面临随机攻击时表现出较强的抗毁性。通过对各边展开模拟攻击，从级联失效角度识别网络中的脆弱边，并结合前文重要度评价结果，采用 K-means 聚类方法，对各边进行等级划分。在降雨诱发滑坡、泥石流造成的多边失效情景下，根据气象站数据将网络划分为18个区域，对每个区域模拟不同降雨条件下网络的脆弱性变化，并结合各区域历史降雨量数据，对网络中的各区域的脆弱性等级进行划分。最后，综合两种情景的结论，识别出 G318 的天全-康定段和雅江-理塘段、以及G318和S303组成的洛隆-波密段为网络中的关键脆弱段。
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