基于IIM的关联基础设施系统的脆弱性分析
发布时间：2021-09-29 09:33
基础设施（Infrastructure）泛指为社会生产和人民生活提供公共服务的物质工程设施；关联基础设施系统（Interdependent Infrastructure Systems，IIS）是由若干个相互关联、相互影响的基础设施所形成的系统。随着科学技术和社会经济的发展，现实中IIS的规模越来越大，系统内部的关联关系也越来越紧密和复杂。近年来，包括自然灾害在内的各种突发事件对IIS造成了严重的破坏，使国家蒙受了巨大的经济损失，因此深入研究IIS在突发事件扰动下的脆弱性，并探讨相应的决策与控制策略显得非常重要。本文将突发事件对关联基础设施系统的扰动分为需求驱动的扰动和供应驱动的扰动两种类型，通过对非正常投入产出模型（Inoperability input-output Model，IIM）进行扩展，对关联基础设施系统在不同类型扰动下的脆弱性进行深入分析，探讨不同类型突发事件扰动在IIS中的蔓延情况、经济损失情况、恢复情况以及在灾害恢复阶段降低经济损失的举措等问题，主要内容如下：对IIS而言，发生在供应端的扰动较为常见。鉴于现有的IIM模型不能直接用于供应端扰动的动态情况下的分析，本文...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
本文的组织结构框架
并没有直接的受到攻击。为简便起见，假设各个基础设施部门的弹性系数都是 0.1，也即( ) ( ) ( ) ( )1 2 3 40.1s s s sk = k = k = k= 。比如，扰动使得铁路交通部门经受到打击，初始的非 正 常 性 水 平 为 (0) 10%ip = ， 但 是 初 始 值 的 扰 动 为 0 ， 即1 3 42z (0) z (0) z (0) z(0) 0 = = = = ，由于其相互关联性，这会导致四个基础设施部门的非正常性程度发生变化，通过模拟可由图 2.1 来描述：(a)1p (0) = 10%(b)2p (0) =10%
另外的三部门 j ≠ i没有受到部门i 的影响，存在时间滞后效应，设弹性系数为：( )000,0.1,sit tkt t ≤= > (2.38)在这种情形里，我们假设0t = 8，即在前 8 天，由于时间滞后效应，另外的三个部门没有受到影响，从第 9 天开始才受到影响，其模拟结果如下图 2.2 所示：(a)1p (0) = 10%(b)2p (0) =10%
【参考文献】：
期刊论文
[1]道路交通网络脆弱性研究[J]. 杨露萍,钱大琳. 交通运输系统工程与信息. 2012(01)
[2]基于属性综合评价方法的电网脆弱性分析[J]. 钟嘉庆,李颖,卢志刚. 电力系统保护与控制. 2012(02)
[3]国家关键基础设施建模仿真研究[J]. 胡晓峰,李志强. 上海理工大学学报. 2011(06)
[4]自然灾害脆弱性研究进展[J]. 石勇,许世远,石纯,孙阿丽,赵庆良. 自然灾害学报. 2011(02)
[5]重大冰雪灾害应急管理能力评价体系研究[J]. 徐选华,李芳. 防灾科技学院学报. 2011(01)
[6]Reliability Assessment of Microgrid Using Sequential Monte Carlo Simulation[J]. Lue-Bin Fang and Jin-Ding Cai College of Electrical Engineering and Automation,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China. Journal of Electronic Science and Technology. 2011(01)
[7]计及负荷损失费用的含风电场发输电系统可靠性评估[J]. 张粒子,王茜. 电力系统保护与控制. 2010(20)
[8]基于三角形分布的多维Bertrand模型及均衡分析[J]. 马国顺,项中之. 西北师范大学学报(自然科学版). 2010(02)
[9]交通需求组合模型的不确定性分析[J]. 杨超,蒲琪,涂颖菲. 同济大学学报(自然科学版). 2010(01)
[10]对中国南方特大雪灾的成因分析及思考[J]. 孙雅萍. 国土与自然资源研究. 2009(02)
博士论文
[1]复杂系统崩溃过程的分析与控制[D]. 欧阳敏.华中科技大学 2009
本文编号：3413484
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
本文的组织结构框架
并没有直接的受到攻击。为简便起见，假设各个基础设施部门的弹性系数都是 0.1，也即( ) ( ) ( ) ( )1 2 3 40.1s s s sk = k = k = k= 。比如，扰动使得铁路交通部门经受到打击，初始的非 正 常 性 水 平 为 (0) 10%ip = ， 但 是 初 始 值 的 扰 动 为 0 ， 即1 3 42z (0) z (0) z (0) z(0) 0 = = = = ，由于其相互关联性，这会导致四个基础设施部门的非正常性程度发生变化，通过模拟可由图 2.1 来描述：(a)1p (0) = 10%(b)2p (0) =10%
另外的三部门 j ≠ i没有受到部门i 的影响，存在时间滞后效应，设弹性系数为：( )000,0.1,sit tkt t ≤= > (2.38)在这种情形里，我们假设0t = 8，即在前 8 天，由于时间滞后效应，另外的三个部门没有受到影响，从第 9 天开始才受到影响，其模拟结果如下图 2.2 所示：(a)1p (0) = 10%(b)2p (0) =10%
【参考文献】：
期刊论文
[1]道路交通网络脆弱性研究[J]. 杨露萍,钱大琳. 交通运输系统工程与信息. 2012(01)
[2]基于属性综合评价方法的电网脆弱性分析[J]. 钟嘉庆,李颖,卢志刚. 电力系统保护与控制. 2012(02)
[3]国家关键基础设施建模仿真研究[J]. 胡晓峰,李志强. 上海理工大学学报. 2011(06)
[4]自然灾害脆弱性研究进展[J]. 石勇,许世远,石纯,孙阿丽,赵庆良. 自然灾害学报. 2011(02)
[5]重大冰雪灾害应急管理能力评价体系研究[J]. 徐选华,李芳. 防灾科技学院学报. 2011(01)
[6]Reliability Assessment of Microgrid Using Sequential Monte Carlo Simulation[J]. Lue-Bin Fang and Jin-Ding Cai College of Electrical Engineering and Automation,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China. Journal of Electronic Science and Technology. 2011(01)
[7]计及负荷损失费用的含风电场发输电系统可靠性评估[J]. 张粒子,王茜. 电力系统保护与控制. 2010(20)
[8]基于三角形分布的多维Bertrand模型及均衡分析[J]. 马国顺,项中之. 西北师范大学学报(自然科学版). 2010(02)
[9]交通需求组合模型的不确定性分析[J]. 杨超,蒲琪,涂颖菲. 同济大学学报(自然科学版). 2010(01)
[10]对中国南方特大雪灾的成因分析及思考[J]. 孙雅萍. 国土与自然资源研究. 2009(02)
博士论文
[1]复杂系统崩溃过程的分析与控制[D]. 欧阳敏.华中科技大学 2009
本文编号：3413484
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xtxlw/3413484.html
