基于网络效率的城市轨道交通网络震后性能评估

范世杰; 游丹; 侯本伟; 许成顺

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20220510001

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基于网络效率的城市轨道交通网络震后性能评估

“城市综合防灾与抗灾韧性”专题 | 更新时间：2025-09-25

- 基于网络效率的城市轨道交通网络震后性能评估
- Post‑earthquake Performance Evaluation of Urban Rail Transit Network based on Network Efficiency
- 防灾减灾工程学报 2022年42卷第6期页码：1165-1173
- 作者机构：
  
  北京工业大学城市建设学部，北京100124
- 作者简介：
  
  范世杰（1996—），男，硕士研究生。主要从事生命线地震工程研究。E-mail:sjfan0538@163.com
  许成顺（1977—），女，教授，博导，博士。主要从事岩土地震工程研究。E-mail: xuchengshun@bjut.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划(2018YFC1504305)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20220510001
  中图分类号： P315
- 收稿：2022-05-10，
  
  修回：2022-05-23，
  
  纸质出版：2022-12-28
- 稿件说明：
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范世杰,游丹,侯本伟等.基于网络效率的城市轨道交通网络震后性能评估[J].防灾减灾工程学报,2022,42(06):1165-1173.

FAN Shijie,YOU Dan,HOU Benwei,et al.Post‑earthquake Performance Evaluation of Urban Rail Transit Network based on Network Efficiency[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(06):1165-1173.
范世杰,游丹,侯本伟等.基于网络效率的城市轨道交通网络震后性能评估[J].防灾减灾工程学报,2022,42(06):1165-1173. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20220510001.

FAN Shijie,YOU Dan,HOU Benwei,et al.Post‑earthquake Performance Evaluation of Urban Rail Transit Network based on Network Efficiency[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(06):1165-1173. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20220510001.

摘要

对于以地铁为主要组成部分的城市轨道交通系统，地震作用造成的车站、隧道等结构的损伤和破坏，会严重影响系统的交通运行功能。目前针对扰动事故场景下轨道交通网络性能的研究，主要集中于随机失效和蓄意攻击场景，缺乏地震场景下的相关研究。本文采用客流加权的网络效率指标，研究了不同地震作用下轨道交通网络的抗震性能。利用图论建模方法构建网络拓扑模型，基于车站、区间隧道等主体结构的地震易损性模型计算结构失效概率，采用Monte Carlo模拟方法抽样网络单元的震后状态，利用三类网络效率指标（拓扑网络效率、站点流量加权网络效率和网络服务效率）评价网络的震后性能。以北京市轨道交通网络为例，比较了不同地震作用场景下的网络性能指标，选择站点流量加权网络效率指标表示网络震后性能；计算不同

PGA

下的网络性能损失，拟合得到了案例轨道交通网络地震易损性模型，便于案例网络震后性能的快速评估。

Abstract

For the urban rail transit system with the subway as the main component， the damage and destruction of the stations， tunnels and other structures caused by the earthquake will seriously affect the traffic operation function of the system. At present， the research on the performance of the rail transit network in the disturbance accident scenarios mainly focuses on random failure and deliberate attack， and there is a lack of relevant research in the earthquake scenario. This paper uses the network efficiency index weighted by passenger flow to study the seismic performance of rail transit network under different earthquakes. The network topology model is constructed by using the graph theory modeling method， and the structural failure probability is calculated based on the seismic fragility models for main structures such as stations and section tunnels. Utilizing the Monte Carlo simulation method to sample the post-earthquake status of the network unit， three kinds of network efficiency indexes including topological network efficiency， site traffic-weighted network efficiency and network service efficiency are used to evaluate the post-earthquake performance of the network. Taking the Beijing rail transit network as an example， the network performance indicators under different earthquake action scenarios are compared， and the station traffic-weighted network efficiency index is selected to represent the network post-earthquake performance. The network performance loss under different

PGAs

is calculated， and the seismic vulnerability model of the rail transit network is fitted， which is convenient for quick post-earthquake performance evaluation of the case network.

关键词

Keywords

references

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