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Vulnerability assessments of urban rail transit networks based on extended coupled map lattices with evacuation capability

城市轨道交通 中间性中心性 脆弱性(计算) 稳健性(进化) 脆弱性评估 轨道交通 运输工程 计算机科学 流量网络 级联故障 拓扑(电路) 工程类 计算机安全 心理弹性 数学 数学优化 生物化学 功率(物理) 电力系统 量子力学 物理 组合数学 中心性 心理治疗师 化学 心理学 电气工程 基因
作者
Jianhua Zhang,Qingye Min,Yu Zhou,Long Cheng
出处
期刊:Reliability Engineering & System Safety [Elsevier BV]
卷期号:243: 109826-109826 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ress.2023.109826
摘要

This paper proposes the evacuation capability of station to design the extended coupled map lattices and analyzes the passenger dynamics and station states of urban rail transit networks subjected to the external disturbances. Meanwhile, the commuting ability of station is designed to study the topological vulnerability and the residual flow ratio of passenger flow is involved to study the functional vulnerability of urban rail transit networks. Moreover, three malicious attacks are used to imitate the external disturbances, and Shanghai metro network is taken as the example to illustrate the feasibility and effectiveness of the proposed model. The results show that urban rail transit networks have certain robustness subjected to the external disturbances and the global cascading failures will take place when the external disturbance R≥2.6, which indicates that R=2.6 is the critical threshold of external disturbances to smash urban rail transit networks subjected to three malicious attacks. By comparisons, we can declare that the nodes with the highest betweenness and the largest degree must be provided more protections in daily operation of urban rail transit networks, and the topological structure has a greater impact on network vulnerability compared with transportation function.
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