国际贸易供应链韧性评估与风险传导研究--基于重大突发事件冲击下的国际视角

重大突发事件频发使得国际贸易供应链安全问题成为各国政府关注的重要议题。全文基于全球重大卫生事件冲击下的国际视角,采用CoDEA模型分步评估供应链初始节点、子链和整体链条韧性,并利用社会网络分析法,进一步探究各节点经济体在风险传导中的角色与功能。结果表明:(1)此次疫情的冲击存在于国际贸易供应链的上游、中游与下游三个节点,对整体韧性的补偿作用有限且成本高昂;(2)风险传导与风险抵御能力不同步,在此次疫情冲击下,风险传导影响力较强的经济体通常不具备较强的供应链韧性,而中国较强的风险抵御能力对强化国际供应链网络韧性起到积极作用;(3)经济体因风险厌恶情绪,试图通过边缘化规避冲击,但并未产生实质性的避险效果;(4)相较于主受益板块与经纪人板块,此次风险传导关系以溢出板块为主,过多的外溢促使风险交叉迭代传播,加剧了疫情对国际贸易供应链的冲击损伤。基于此文章提出国际贸易供应链韧性提升与风险防范的政策启示。

地铁网络中断下韧性评估及修复策略

随着我国城市地铁发展,地铁系统在面对自然灾害、突发事件等扰动事件时所表现出的韧性是目前备受关注的问题。为评估和优化地铁网络韧性,首先,深入分析拓扑结构,提出一种综合考虑网络连通水平和冗余水平的网络性能函数,并构建网络韧性评价指标;然后,在中断场景下,研究以韧性最优为目标的车站修复调度问题,采用遗传算法求解模型,明确各施工队的施工方案;最后,以台北捷运为例进行实例研究,验证方法的有效性。结果表明:多车站失效后,网络连通水平和冗余水平均有所下降,网络性能随之降低;在工期等约束下,最佳修复策略模型能够合理地制定施工方案以最大限度地提高地铁网络韧性;条件允许情况下,适当延长工期有助于进一步地提升最佳网络韧性。案例研究为城市地铁线网规划及提高地铁网络韧性提供有益借鉴。

局部系泊失效下半潜式平台系泊韧性评估方法研究

半潜式平台系泊失效会引发重大安全问题,为研究局部系泊失效下半潜式平台系泊韧性水平,构建系泊失效至恢复全过程的平台性能水平曲线,并将系泊韧性量化为吸收、适应及恢复3部分。基于平台运动响应及恢复操作构建相应的韧性定量评估指标,并利用CRITIC(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation)法进行赋权,进而得到韧性评估3层指标体系。以规则波作用下的南海某半潜式平台为实例,在ANSYS@AQWA TM中建立其数值模型以进行水动力计算,并运用构建的评估指标体系进行系泊韧性评估。结果显示:半潜式平台系泊韧性水平与吸收、适应和恢复能力具有一致相关性,且浪向对角线立柱下两根系缆同时失效时系泊韧性水平最高,同一立柱下两根系缆同时失效时系泊韧性水平最低。

基于GIS空间分析的城市抗震韧性评估方法研究

“韧性城乡”是《国家地震科技创新工程》四大计划之一,合理可靠的城市抗震韧性评估模型是开展地震安全韧性城市建设的前提。文章基于空间韧性提出了城市空间抗震韧性的理念。在明确韧性目标和特征并构建最不利灾害场景的基础上,以城市二级防灾分区为评估对象,从健壮性、适应性、恢复性三个维度建立了城市空间抗震韧性评估指标体系。

城市关联基础设施多层网络韧性评估模型

为了探究城市基础设施系统关联关系对城市韧性的影响,采用理论分析和python模拟相结合的方法研究城市关联基础设施系统在扰动下的韧性变化过程。首先,基于韧性机制和多层网络理论,构建城市关联基础设施网络;然后,探究在功能关联下,城市关联基础设施网络受到3种外界扰动后的级联失效过程,并基于基础设施系统机能曲线法,构建城市关联基础设施网络韧性评估模型;最后,以湖南省中部偏北某县作为研究对象进行实例研究。结果表明:关联网络中电力节点的聚类系数明显高于整体平均水平;通信网络的抵御能力和恢复能力是5类基础设施网络中最强的,韧性水平也最高;随着网络中节点失效概率增大和网络层数的增加,整体关联基础设施网络及其子网络的可靠性逐渐降低;网络效率在介数恢复策略下恢复至较高水平时间较短,说明对此基础设施网络使用介数恢复策略更为合适。

城市结构抗震韧性评估研究新进展

城市结构是城市抵御地震灾害的关键载体,其抗震韧性要求在地震作用下具有快速恢复结构使用功能的能力。通过抗震韧性评估定量反映结构地震损伤及恢复程度,可为制定城市结构韧性提升策略提供依据。本文系统地梳理了城市结构抗震韧性评估研究现状。首先,介绍了结构抗震韧性的基本理念,从韧性指标、韧性模型、韧性水平及韧性评估四个方面总结了国内外关于城市结构抗震韧性评估的研究成果;其次,探讨了城市结构抗震韧性评估的发展趋势。已有研究表明:结构抗震韧性评估的研究在评估方法高效化和韧性模型精细化方面取得了较大进展,但仍然面临功能恢复模型不完善和韧性评估工程实践案例较少等诸多挑战;最后,对未来研究方向进行了展望,可为后续城市结构抗震韧性评估研究提供参考。

城市排水系统韧性评估研究进展

【目的】对城市排水系统进行韧性评估,可以了解系统的性能水平,为系统优化提供基础和依据,从而更好的利用地区现有设施的排水能力。【方法】在梳理城市排水系统韧性概念、发展和应用的基础上,从评估情景、评估指标、评估对象和评估方法四个视角系统总结了城市排水系统韧性评估的研究现状,并提出了目前城市排水系统韧性评估存在的不足之处和未来研究方向。【结果】城市排水系统不仅要应对正常降雨情况,还要适应极端天气条件和未来不可预见的干扰。研究表明,除了气候变化、极端降雨导致水力过载的外部荷载,城市复杂的排水网络面临着越来越多的挑战,如由短期偶发性事件(管道坍塌、堵塞)或者长期慢性压力(管道老化)导致潜在的结构失效,这可能会增加基础设施瘫痪、财产损失和潜在生命损失的风险。【结论】目前城市排水系统韧性评估更多地关注功能和系统本身,而随着气候变化和未来多重不确定威胁,需要对城市排水系统韧性进行更加全面和综合的评估,未来将考虑从构建完整情景、选取多维评价指标和多系统协同融合等方面开展研究。

计及用户热耐受度的区域综合能源系统韧性评估及提升研究

区域综合能源系统韧性评估涉及电力、燃气、冷热及建筑物等多元素特性,极端自然灾害的发生可能造成区域综合能源系统基础设施的严重损坏,尽管现有方法已部分考虑了区域热网动态特性,但对于长时间供热缺失造成的用户生命健康影响考虑不足。针对这一问题,提出了考虑用户热耐受度的韧性评估及提升方法。首先,建立了建筑物室内环境和用户热舒适度的耦合关系模型,提出了计及用户热耐受度的韧性评估指标,进而提出面向区域综合能源系统的韧性评估流程。其次,建立了极端天气灾前、灾中和灾后三阶段的韧性提升调度优化方法,实现了区域综合能源系统运行成本和停供能损失的兼顾。最后算例分析表明,所提方法填补了传统区域综合能源系统韧性分析中对于用户生命健康考量的缺失,实现了多能源经济效益和用户感受的双重提升。

台风扰动下计及线路老化与连锁故障的输电网韧性评估

针对传统韧性评估方法对输电网老化效应及其诱发的连锁故障考虑不足的问题,以台风作为电力系统外部干扰的代表,提出一种台风扰动下计及输电线路老化与连锁故障的输电网韧性评估方法。首先,考虑老化效应对输电线路风致故障率和安全过载能力的影响,以故障自然演化时间为切入点,提出一种计及输电线路老化的输电网双时间维度故障演化模型,包括台风时间维度和连锁故障时间维度。其次,基于台风灾害下电网性能变化曲线,提出考虑时间分辨率的系统脆弱率和恢复率2个输电网韧性指标;基于电网性能和系统服役年限关联曲线,提出考虑不同服役年限的输电网韧性指标。然后,根据台风扰动下输电网性能演化特征,确定基于上述2类曲线评估输电网韧性的整体框架和流程。最后,在IEEE 39节点系统上进行算例仿真,结果表明所提方法能够有效评估不同服役年限输电网的韧性。

基于可靠性指标复用的地震灾害配电网韧性评估方法

针对现有研究通常只考虑配电网的可靠性与韧性,而忽略二者之间的关联关系,导致对相同的故障场景需要重复分析影响评估效率的问题,提出一种基于可靠性指标复用的地震灾害配电网韧性评估方法。首先,基于地震场景下的配电网负荷削减量和极端灾害的发生概率,构建面向规划的地震下配电网韧性指标;然后,根据可靠性和韧性评估中同一故障状态造成的停电范围及负荷削减情况相同这一特点,利用可靠性分析过程中已经计算得到的故障影响增量,直接计算地震下配电网韧性指标,大幅提高地震下配电网韧性评估效率;最后,进一步扩展高阶故障消去方法的适用范围,使其能够快速计算单联络型串联故障。通过RBTSBus6Feeder4算例和IEEE 123节点算例验证了本方法的有效性。

面向严重自然灾害的电力系统韧性评估技术综述

电力系统是最重要的公共基础设施之一,其安全运行关乎国计民生和经济社会稳定。近年来全球范围内严重自然灾害引发了多起大停电事故,暴露了电力系统应对严重自然灾害的能力存在不足,而强化系统韧性是学术界与工业界普遍认可一种提升防灾、减灾能力的手段。首先阐述了电力系统韧性的概念,通过比较韧性和可靠性的区别,明确韧性评估研究的侧重点;然后在文献调研的基础上,归纳了电力系统韧性评估方法,具体分析了基于仿真模拟法的电力系统韧性框架和关键环节的研究现状;最后基于我国电网面临的内外部安全风险,对面向严重自然灾害场景的电力系统韧性评估研究的难点和关键技术进行了展望。

城市内涝灾害韧性评估及影响因子分析——以福州市为例

为有效评估城市内涝灾害韧性水平,基于压力-状态-响应评估分析框架,构建城市内涝灾害韧性评估指标体系,采用熵权法确定指标权重,应用TOPSIS综合评估模型,以福州市2018—2022年为时间周期开展实证研究,并引入影响度测算模型对制约城市内涝韧性的关键影响因子进行深入分析。研究结果表明:2018—2022年该市内涝韧性从Ⅱ级逐步提升至Ⅳ级,城市整体内涝韧性水平呈波动上升态势;城市的经济发展、基础设施建设以及防灾减灾投入等因素是制约城市内涝灾害韧性水平提升的关键因素,同时灾害监测预警及应急响应能力也发挥着重要作用。研究结果可为城市开展有针对性内涝灾害防治提供有力支撑。

基于拓扑和韧性三角形理论的机场道面韧性评估方法

机场道面在运行过程中受到机轮碾压等荷载作用过程可视为道面系统遭受不利扰动过程,采用道面韧性指标表征道面系统对不利扰动的防御能力和受扰动后的恢复能力是研究的热点问题。通过引入经济性指标,结合道面状况指数、道面结构状况指数、道面平整度指数和道面摩擦系数,建立道面韧性评估指标节点,然后根据拓扑理论按照节点之间的关系构建拓扑网络,基于韧性三角形理论计算节点强度,最后通过计算拓扑网络整体强度确定机场道面系统韧性。采用该方法对天水机场开展道面韧性评估,其评估结果为“良好”,可为机场道面系统安全运行评估提供重要参考。

城市多模式交通网络韧性评估研究综述

为促进交通韧性研究的发展,聚焦于城市多模式交通网络,对国内外韧性评估领域的相关文献进行总结。阐述了“韧性”的定义与内涵;梳理了基于网络拓扑、基于供需特性、考虑耦合关系的韧性评估指标体系;总结了模型驱动和数据驱动2类韧性评估方法的成果与优劣;探讨了网络设计、应急疏散、网络修复层面的交通网络韧性提升措施,并归纳了韧性优化的模型和算法;最后总结了现有研究不足和未来发展方向。研究结果表明:①复合网络的韧性评估未能充分考虑网络的耦合特性,韧性评估对可变的交通需求和乘客出行行为的刻画不精确;②模型驱动的韧性评估在指标权重的确定上更多依赖主观性;数据驱动的韧性评估重在数据的分析与结果展示,缺乏韧性演变规律与趋势的深度解析;③旨在提升韧性的优化模型在多目标决策、大型网络中的计算效率、真实场景的还原等方面还有待改进。未来研究的建议和展望如下:①在网络的构建、指标的获取上充分考虑复合网络的相依特性,在评估模型的构建上科学反映各系统间的耦合特性;②协同多部门建立完备共享的数据库,探索数据与模型双驱动的网络韧性评估方法,设计高效算法以支持韧性指数的快速精确计算;③将静态离散的韧性评估转化为动态连续的韧性监测,进而分析网络韧性时空演化规律与趋势,探究交通网络韧性演化机理;④精细化的网络韧性决策优化应在数据的分析和模型的构建上加强对真实事件场景的还原,并进一步探索AI智能算法在大型网络优化中的应用。

核电技术的网络韧性评估(2001—2022年)——基于灰色统计方法的分析

核电技术可以提供低碳排放、可靠、可持续和多元化的能源供应,具有韧性的全球核电技术贸易网络,有助于满足全球不断增长的能源需求,也有助于缓解气候变化。然而,目前对于核电技术贸易的网络韧性还有待进一步深入研究。为了科学评估核电技术的网络韧性,基于2001—2022年的核电技术进出口贸易数据,构建11个韧性指标,构建灰色统计评估模型,对全球、11个区域和32个国家三个层面进行核电技术的网络韧性评估。结果表明,在全球层面,德国和美国的核电技术贸易大国地位比较明显,韧性指标变化多样,全球的核电技术网络韧性不稳定。在区域层面,核电技术贸易模式由“区域内”为主转为“区域间”为主,非洲的核电技术网络韧性持续较好,其他区域的韧性不稳定。在国家层面,重要的核电技术出口国家是俄罗斯、德国和美国,重要的核电技术进口国家是法国、中国和乌克兰。此外,建议优化核电技术贸易结构,保障国家核电技术网络韧性。

新冠疫情背景下城市交通系统韧性评估

城市交通系统韧性发展是实现城市可持续发展目标的重要途径。首先从韧性的抵抗力、适应力和恢复力维度出发,构建系统韧性指标体系,采用熵值法客观赋予权重。然后结合系统动力学方法,绘制城市交通系统韧性评估的因果关系图和系统动力学流图,建立城市交通系统韧性评估模型。最后通过大连市实例验证,发现无疫情情境下交通系统韧性稳定上升发展;疫情情境下系统韧性下降,韧性损失达22.64%,原因在于交通运量大幅度降低,但在2024年可恢复至疫情前的韧性水平。研究结论可为公共卫生事件背景下城市交通系统韧性评估及其发展规划提供参考依据。

台风天气考虑故障演化的电力系统韧性评估方法

全球气候变化和温室效应加剧造成了极端天气发生的频次增多、强度增大,给电力系统造成的影响愈发严重。电力系统大力发展风/光新能源发电作为缓解温室效应有效手段的同时,也深受极端天气影响。韧性是体现电力系统抵御极端事件、减小故障影响并恢复供电的能力,近年来受到广泛关注。因此,亟需开展新能源电力系统在极端天气下的韧性评估研究。以台风作为极端灾害天气代表,提出了一种台风天气下考虑故障演化的电力系统韧性评估方法。首先,根据台风天气下电力系统故障的发展特征,确定了根据系统性能变化曲线及事故链发生概率综合评估系统韧性的整体框架和流程。具体地,考虑台风天气因素对于风电机组和输电线路的影响,提出了考虑不同时间尺度故障的元件及系统状态转移概率模型;在此基础上,考虑风机故障对风电出力不确定性的影响,建立了计及电网元件故障的系统改进随机潮流模型;然后,根据系统潮流分布和线路过载概率计算连锁故障的发生概率;最后,在改进的IEEE 39节点系统上进行算例分析,结果表明所提方法能够有效评估极端天气下含风电电力系统的韧性,并为极端天气下含风电电力系统的安全运行提供参考。

成渝城市群网络空间格局及其结构韧性评估

城市群是我国区域发展的重要主体,其内部表现为各节点相互联系的复杂网络,分析其在急性冲击与慢性压力下的韧性表现对区域安全可持续发展有重要意义。本文以2020年成渝城市群16个地级市为研究对象,构建交通、经济、信息和综合联系网络,从层级性、匹配性、传输性、集聚性四方面评估其网络结构韧性,模拟分析中断环境下网络结构的吸收能力和容错能力。结果表明:成渝城市群网络空间格局“双核”为引领,层级差异鲜明。拓扑结构绝对极化与相对均衡化并存。网络层级性非均质化与立体化特征显著;异配性强且同质抱团现象不显著;传输效率偏高,可达性与扩散性较强;头部城市强集聚与非核心城市单向联系。在中断环境下,吸收能力与容错能力表现为信息网络>经济网络>综合网络>交通网络。

居民感知视角下城市公共安全韧性评估及提升路径研究:以南京市为例

为增强城市应对公共安全风险的能力,构建城市公共安全“空间韧性”一体化理论模型,确立居民感知视角下的城市公共安全韧性评价指标体系。并以南京市为例,运用熵权法综合评估其公共安全韧性水平。结果表明:南京市公共安全韧性总体得分为6.8515,且三元空间之间韧性建设存在结构性失衡问题,即社会空间安全韧性>信息空间安全韧性>物理空间安全韧性。公共安全韧性治理整体性不足、基础建设与设备维护投入缺乏、社会环境风险监测体系不健全以及居民信息安全意识与素养薄弱是导致城市公共安全空间韧性发展失衡的重要原因。可从人本化理念、清晰化策略、系统化思维以及多元化合作等方面采取针对性措施。

川西峡谷山区公路韧性评估

为解决川西峡谷山区公路韧性评估难题,以排序法和专家调查分析法为基础,结合四川省西部山区公路特点,从公路韧性的抵抗力、恢复力和路网冗余度出发,建立山区公路韧性评估指标体系,提出山区公路韧性评估方法,并对映秀至汶川通道进行实例验证。结果表明,2013—2023年的公路建设对映秀至汶川通道整体韧性的提高作用显著。