關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施工程網(wǎng)絡(luò)綜合微觀分析與脆弱性仿真.pdf

1、作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勁發(fā)展的重要標(biāo)志,大型工程項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)正蓬勃開(kāi)展。目前,我國(guó)的工程規(guī)劃科學(xué)論證機(jī)制缺失、工程建設(shè)投資失控、工程使用效率低下等問(wèn)題嚴(yán)重,亟待在資源、環(huán)境、生態(tài)等條件約束下,創(chuàng)新其規(guī)劃、建設(shè)和設(shè)計(jì)管理理念、方法和手段。經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和工程系統(tǒng)日益網(wǎng)絡(luò)化,常規(guī)和非常規(guī)突發(fā)事件多發(fā),人們對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施工程系統(tǒng)的安全性和可靠性提出更高要求。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息是構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)模型、研究復(fù)雜系統(tǒng)性質(zhì)和功能的基礎(chǔ)。系統(tǒng)辨識(shí)現(xiàn)代工程日趨大型化、

2、復(fù)雜化和系統(tǒng)化的特征,理解大型復(fù)雜工程系統(tǒng)的行為和功能應(yīng)從理解系統(tǒng)相互作用網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)開(kāi)始。
　　 本文創(chuàng)新性地將復(fù)雜工程系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)及其脆弱性等問(wèn)題抽象為復(fù)雜工程網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的綜合微觀分析,以及脆弱性分析與安全保護(hù)問(wèn)題。借鑒統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的最新實(shí)驗(yàn)事實(shí),以相應(yīng)的前沿理論領(lǐng)域所獲得的理念與成就為基礎(chǔ),綜合運(yùn)用復(fù)雜性科學(xué)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等理論和方法,科學(xué)理解和深入探索復(fù)雜工程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的定性特征與定量

3、規(guī)律,以及脆弱性特征和保護(hù)策略。
　　 第三章運(yùn)用復(fù)雜性科學(xué)研究的綜合微觀分析方法,研究構(gòu)建復(fù)雜工程網(wǎng)絡(luò)綜合微觀分析范式,建立復(fù)雜工程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表述的定性定量框架與若干細(xì)節(jié)概念、方法和工具。并以世界50座城市地鐵網(wǎng),以及中國(guó)國(guó)家高速公路網(wǎng)、中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)和國(guó)道網(wǎng)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施工程系統(tǒng)為原型建立復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型,初步分析其全局特性,確立研究的邏輯基礎(chǔ)；第四章,研究揭示、理解和刻畫關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施工程網(wǎng)絡(luò)的局部結(jié)構(gòu)——模體、子圖特性,并定義和計(jì)

4、算其組合機(jī)制；第五章基于自底向上的超家族分析方法,辨析關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施工程網(wǎng)絡(luò)的家族性質(zhì)。研究揭示了關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施工程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)則、構(gòu)建機(jī)制和系綜特征。
　　 第六章系統(tǒng)設(shè)置常規(guī)和非常規(guī)突發(fā)事件干擾下的工程網(wǎng)絡(luò)脆弱性仿真策略,仿真分析了真實(shí)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施工程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的脆弱性；以中國(guó)國(guó)家高速公路網(wǎng)絡(luò)為實(shí)例,研究建立了基于骨干網(wǎng)和社團(tuán)網(wǎng)的工程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全保護(hù)策略,研究方法和成果可以有效拓展至其他關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施工程網(wǎng)絡(luò)。第七章總結(jié)了主要研