培育发展现代化都市圈需要推动构建一体化交通网络体系，如何构建高效、稳定的综合交通网络推动现代化都市圈发展值得重点关注。该文以都市圈多模式交通网络(metropolitan area multi-modal transportation network, MA-MTN)为研究对象，基于复杂网络方法建立了不同类型交通网络构建流程，定义了MA-MTN运行中的负载重分配模型。然后基于集成化视角构建了MA-MTN集成韧性指标。最后，以中国西安市的都市圈为研究对象，通过情景模拟方法分析了MA-MTN中不同模式交通子网的敏感性水平；分别对MA-MTN受攻击时的网络性能损失阶段、实施恢复策略的恢复阶段以及网络进行动态恢复阶段进行模拟分析。研究结果表明，当MA-MTN遭受攻击时，在网络节点失效比例达到60%前，网络性能损失的变化程度最高；需对MA-MTN节点容量调节参数β进行动态调整，在网络日常运行中β宜设置为0.2，在面临极端天气或节假日期间β宜调整为0.7；在调整网络节点间的客流转移过程中重点考虑运输效率因素有助于全面提升MA-MTN的韧性水平；基于节点负载容量水平的恢复策略对MA-MTN具有优异的集成韧性水平提升效果。该研究通过多维集成化视角测度交通网络的韧性水平，对推动建设高效、稳定的都市圈综合交通网络具有重要意义。

鉴于现有地铁系统韧性研究中对地铁牵引电网特性考虑不足的问题，该文提出了一种基于网络耦合特性的地铁网络韧性评估方法。通过捕捉地铁牵引电网与地铁网络之间的多对一和一对多耦合特性，该方法定量分析了地铁牵引电网失效对地铁网络运营性能的动态影响。采用考虑客流加权和出行时间阻抗的网络效率作为韧性评估的基础，并运用Monte Carlo方法模拟地铁牵引电网的恢复过程，定量化评估地铁系统在牵引电网部分及完全失效故障情境下的韧性能力。以西安市地铁网络为例，进行了牵引电网不同失效场景的仿真模拟。研究结果表明，考虑牵引电网的多对一冗余特性，地铁网络韧性提升幅度约为6.8%~14.4%；然而，未考虑牵引电网的一对多特性会过高评估地铁网络的韧性，因为未能充分考虑失效带来的连锁效应。高客流区域受影响后网络效率损失最高可达50.2%，网络韧性损失达到36.1%。通过对比不同失效场景下的韧性曲线演化特征，发现当失效设施较为集中且恢复目标明确时，韧性曲线的上升速率显著加快，提升近2倍。

交通运输网络抵抗韧性是交通安全领域的研究热点, 为有效评估城市群铁路客运网络的抵抗韧性, 并识别关键路段, 该文首先基于复杂网络Space L建模方法, 建立了以实际铁路客运站为网络节点的时空加权城市群铁路客运网络模型; 其次, 采用单路段删除和多路段连续删除的攻击模式模拟路段中断情景, 提出将基于性能响应函数和旅客时空可达性的网络性能保留率作为客运网络动态抵抗韧性评估指标, 利用抵抗韧性评估模型和仿真评估流程评估路段可替代能力和网络抵抗韧性; 最后, 进行了成渝城市群铁路客运网络实例研究。结果表明： 靠近铁路枢纽城市的部分关键路段中断, 最高可使铁路客运网络性能损失12.23%, 从灾前仿真角度识别关键路段具有重要意义; 无权、 空间加权和时间加权铁路网络抵抗韧性仿真识别出的关键路段存在明显差异, Spearman相关系数验证了无权与加权铁路网络路段可替代能力的排序相关性较差; 3种铁路网络的抵抗韧性指数表明单路段中断对旅客出行时间的影响较大; 关键路段连续中断对网络性能的影响较大, 对时间加权铁路网络性能的影响大于无权和空间加权铁路网络, 仅从网络拓扑结构和空间距离角度进行灾前仿真, 容易低估风险因素的干扰后果。该文所提方法可为交通网络规划和韧性研究提供参考。

在非均衡大客流冲击下, 城市轨道交通面临结构抗毁和功能抗毁双重压力, 极易造成轨道交通网络级联失效。首先, 该文分析了非均衡大客流对城市轨道交通网络(urban rail transit network, URTN)级联失效的影响机理, 考虑客流冲击影响, 构建了客流加权网络, 从拓扑特征和客流特征2方面测量轨道站点的重要性; 其次, 根据级联失效理论和混沌动力学改进耦合映像格子 (coupled map lattice, CML)模型, 设置初始状态值为轨道站点客流饱和程度, 并利用故障节点比和网络强度熵刻画URTN级联失效的结构抗毁性和功能抗毁性演化规律; 最后, 以西安地铁为例进行研究。结果表明： 在URTN级联失效过程中, 结构抗毁性和功能抗毁性演化趋势相似; 轨道站点间的耦合系数ε和突发事件扰动R存在临界值(ε=0.3和R=1), 若ε≤0.3或R≤1, 则不发生URTN级联失效, 若ε＞0.3且R＞1, 则URTN结构抗毁性和功能抗毁性的失效时间随ε和R的增大而缩短; 客流强度与URTN抗毁性水平呈负相关; 介数大的轨道站点和客流强度大的轨道站点受突发扰动后, URTN结构抗毁性和功能抗毁性能力更低。该文研究结果有助于揭示非均衡大客流冲击下URTN级联失效的影响因素及抗毁性演化规律, 可为加强非均衡大客流冲击下轨道交通安全管理提供依据。

该文基于震后轨道交通网络主体结构的破坏场景,以恢复震后通行能力为目标,分析了地震灾害作用下城市轨道交通网络的韧性。采用Space L方法构建轨道交通网络模型,选用客流加权的网络平均效率表示网络连通性能。采用地震易损性模型计算网络主要结构单元(车站、隧道和桥梁)的破坏概率,采用Monte Carlo方法模拟网络主体结构单元的震后状态;考虑破坏单元修复时间存在不确定性,模拟了破坏单元的震后修复过程;根据震后不同时刻网络性能曲线和韧性三角形,定量化评估轨道交通网络抗震韧性指数和韧性损失。以北京地区城市轨道交通网络为例,分析了地震烈度、恢复策略和修复队伍数量对网络连通性能、恢复过程和韧性指标的影响。结果表明：轨道交通网络在遭受地震破坏、蓄意攻击和随机破坏后的韧性特征存在差异;震前提升少量重要单元的可靠度可提升网络灾前抵抗能力,但对网络灾后恢复能力和韧性指数的提升效果不明显。该研究可为城市轨道交通系统抗震安全性评估提供理论支撑和参考。

为分析城市群多模式交通网络应对攻击时的韧性变化特征，该文基于复杂网络理论和韧性城市理论，构建了考虑吸收能力、缓冲能力和可恢复能力3个维度的网络结构韧性评估模型，并通过空间向量模计算网络结构韧性值。基于关中平原城市群城际公路、铁路客运数据构建了城市群客运网络，并借助空间网络分析工具ArcGis和Ucinet探讨城市群多模式交通网络的拓扑特征；考虑节点位置及其与周边地区交通的联系，提出了基于节点重要度的典型节点选取方法。结果表明：典型节点受到攻击后，网络的缓冲能力都处于较低状态，尤其是蔡家坡站点失效后，网络缓冲能力下降到0.388 9；节点度大的站点失效后，网络恢复到正常状态的能力差；普铁站和高铁站失效后对网络结构韧性的影响远大于公路客运站；结合典型节点特征和模拟结果，可针对性地提出网络结构韧性提升建议。

为科学定量评估城市道路公共交通系统韧性，构建了基于系统机能曲线的城市道路公共交通系统韧性评估模型，并提出了一种量化系统韧性的方法。模型中包含公交车系统和出租车系统两个维度，并采用城市公交车服务率和出租车在线率来表征其系统机能，能够综合评估城市道路公共交通系统韧性。用该方法对2021年郑州特大暴雨灾害中的道路公共交通系统韧性进行了计算分析。评估结果表明：郑州市道路公共交通系统处于中等韧性水平，且不同的恢复方案对系统的恢复力和适应力均会产生影响。所建立的模型能够描述系统从受到扰动至达到新的平衡状态各个段的机能水平，从而定量计算城市道路公共交通系统韧性。该方法适用于单一灾害作用情景和多种灾害耦合作用情景，可为提升城市道路公共交通系统应对不确定性扰动的能力提供参考。