International Journal of Disaster Risk Reduction
Volume 50, November 2020, 101818
摘要：不同关键基础设施系统之间的异质性会显著影响系统间的故障传递过程。异质性普遍存在于关联关键基础设施系统中，例如，当供电系统受到地震影响时，电缆因足够柔韧而可以承受冲击，因此物理破坏主要发生在节点上，而很少发生在边上；供水系统则不同，节点和边均容易遭受物理破坏；同时水电两类系统对外部扰动的容忍能力也存在较大差异。尽管越来越多的文献研究了关联关键基础设施的跨系统失效传播风险，但是几乎没有研究考虑众多的异质性因素及其对失效传播的潜在影响。本研究为揭示和量化这种影响的重要性，提出了一种包含四个步骤的方法。基于此方法，本研究展开了案例研究，探究了三种异质性因素及其组合对地震条件下水电关联系统失效传播过程的影响，并建立了7种不同的改进模型并比较了它们的仿真结果。比较基准模型和改进模型之间的仿真结果可以发现，如果不考虑异质性因素，地震灾害的影响评估将显著失准；同时表明每个异质性因素以不同的方式影响跨系统失效传播过程。本文提出的方法及案例研究结果揭示了当前关键基础设施系统失效传播模型的不足之处，并为未来研究中提出更可靠的失效传播建模方法奠定了基础。
图 1 研究案例的系统网络拓扑图（清华园的供水及供电系统）
图2 研究案例中的水电系统关联关系
图3 不同模型中系统的失效过程图（可以看出异质性对失效规模和失效时间的影响，部分展示。完整图片见原文。）
图3 不同模型中的失效路径（可以看出异质性对失效路径的影响，部分展示。完整图片见原文。）
阅读原文：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212420920313200
