近日,长安大学未来交通与区域发展团队的研究成果《极端天气下城市公共交通多层复杂网络脆弱性研究》正式“面世”,为城市交通管理提供了全新的实践路径和理论依据。该团队通过建立一套针对极端天气的数学模型,成功模拟和分析了交通系统在不同灾害情境下的动态响应过程,这些模型能够帮助人们更准确地评估极端天气下城市公共交通网络的脆弱性水平,从而提前采取干预措施,有效防灾减灾,助力城市公共交通网络在极端天气下的韧性建设。

随着全球气候变暖的加剧,极端天气现象频发,对城市基础设施系统尤其是公共交通网络构成了严峻挑战。长安大学经济与管理学院副院长、博士生导师马飞教授带领的未来交通与区域发展团队,长期致力于城市基础设施系统韧性治理的研究。他们敏锐地捕捉到了这一问题,并着手构建专业的脆弱性分析数学模型,以深入探究暴雨、重度雾霾等极端天气对城市公共交通系统的影响机制及应对策略。

“这本著作的理论价值就是它提供了一套具有可拓展性的城市公共交通系统脆弱性分析方法论。”马飞教授指出。记者了解到,团队经过多年的研究总结出极端天气影响下的城市交通脆弱性测度模型,然后将该模型融入交通运行监测调度中心平台,最终通过输入数据得到预测结果。在整个研究过程中,该团队与青岛市交通信息中心、青岛市气象局和中电通途(北京)科技公司开展了深度合作,实现了政府、高校和企业联合攻关,取得了明显成效。

在具体应用中,该书对暴雨影响下的城市交通运行状态进行模拟,得出不同降雨强度对城市交通流量的影响机理,并根据城市路网模型给出分析结果。例如,在一次暴雨中,若预测到某个地铁站的受灾风险较高,城市交通管理等相关部门就可及时调整交通网络运力结构,增加运力分担或引导乘客分流,从而提高地铁系统的整体稳定性和运行效率。此外,这些模型还能为应急响应和预案制定提供科学依据,确保公共交通服务在极端天气条件下能够持续、高效运行。

不同降雨强度条件下城市公共交通复杂网络的级联失效过程

值得一提的是,这套方法的应用范围远不止于极端天气下的公共交通研究。在2021年第十四届全运会举办期间,团队的相关研究成果《重大赛事下城市综合交通风险预测与防控策略——基于全国“十四运”的调查研究》在第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中荣获国家一等奖,研究成果获得全运会组委会、冬奥会组委会的认可和采纳。

研究成果荣获“挑战杯”全国大学生课外学术作品竞赛国家一等奖

全国“十四运”背景下青岛市城市综合交通风险预测

想起从2016年就开始的这个大课题研究过程,马飞教授表示,团队从学术角度对极端天气与城市交通网络脆弱性的内在机理进行探讨,旨在通过严谨的科学数据得到理论成果,在现在以及未来通过不断的“校政企”合作与实践推动研究成果更具现实指导意义。团队成员尚震老师表示,该成果的研究过程从一开始的偏理论研究,到后来理论和实际结合的越来越紧密,充分体现了研究团队坚持问题导向,将学术研究做在祖国大地上的初心使命。

目前,该研究成果在相关企业和系统中的实践应用正在积极推进中,马飞教授表示,团队将依托专著《极端天气下城市公共交通多层复杂网络脆弱性研究》的研究成果,继续为城市公共交通系统的韧性建设提供有力智力支撑,协助城市管理部门制定更加科学、合理的城市交通规划和防灾减灾预案,为构建更加安全、高效的城市交通系统贡献力量。

责任编辑:黄蕊