9月25日,课题组举办了第三十九期“李楠研究小组系列学术邀请报告”,邀请北京师范大学汪伟平副教授围绕“复杂交通系统建模与仿真研究”作了主题报告。本次报告由李楠副教授主持,吸引了线上线下20余位师生参与。
图1汪伟平博士报告主题
汪博士从应急管理的全周期视角展开,首先介绍了在事前预测阶段,团队如何利用图神经网络预测长江口台风期间的潮位变化,以及运用机器学习模型对未来极端高温和降雨诱发的滑坡灾害进行高分辨率的时空预测。这些预测工作旨在为灾前部署和防灾减灾提供科学依据。
图2自然灾害的时空预测模型
随后,报告深入事中分析环节,详细阐释了量化洪水对交通系统影响的模型,该模型创造性地定义了直接失效和间接失效这两种类型,并发现局部洪水灾害可能导致道路网络发生非连续的相变,引发大规模的突发性失效。通过与随机攻击和局部攻击的对比,研究强调了洪水作为一种具有空间集聚性的破坏,其对路网系统的影响机制是完全不同的。此外,汪博士展示了整合交通仿真、洪水模型和气候模式的综合模型,用于评估未来洪水对中国高速公路系统的运行影响。
图3多模式交通网络性能模型
汪博士介绍了针对城市多模式交通网络韧性进行评估的最新研究,通过对南京、汉堡、洛杉矶等城市的案例分析,发现洪水扰动下不同城市、不同交通方式的乘客会展现出不同的自适应行为。
图4研究案例
汪博士的整个报告展现了复杂网络科学、气候科学与交通工程的深度交叉融合,其所提出的方法已在中国、美国及欧洲的区域与城市交通研究中得到应用,并具有广泛的扩展潜力,可用于分析其他基础设施系统,为系统性风险的量化评估与减缓提供了有效工具。为提升交通系统面对全球风险和极端天气挑战的韧性提供了重要的理论基础和实践指导。
图5报告现场
在最后的讨论环节,师生们展开了深入交流。主要内容包括复杂交通系统相变、灾难下居民出行方式选择影响、论文产出等问题。本次报告内容丰富,讨论热烈,持续了约90分钟。