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安全与环境学报2025年第12期:极端降水下考虑基础设施失效级联效应的恢复效率研究——以南京市鼓楼区为例

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王鹏;吴喜贞;司志远;支泓宇;李传勋;

单位:江苏大学土木工程与力学学院;

摘要:近年来,城市极端降水事件频发,导致城市内涝,致使基础设施功能大面积失效,其中道路网络瘫痪引发的级联效应对城市运行构成严峻挑战。探究城市道路的高效恢复策略,对于交通网络乃至整个城市系统的灾后复原至关重要。基于百年回归期的极端降水模拟,以南京市鼓楼区为对象构建了考虑级联效应的失效道路恢复效率评价体系,并运用基于松弛变量度量(Slack-Based Measure, SBM)的超效率数据包络模型进行评估。结果表明:极端降水导致研究区域26.8%的道路因淹没失效,其中97条道路需附加检修方可恢复功能;道路恢复总成本达194万元,其中维修成本占比为61.8%(120.2万元),排水与复通检测成本占比分别为21.9%和15.2%;道路恢复效率模型识别出14条道路可作为灾后优先恢复的节点。另外,研究发现,单纯依据道路淹没深度制定恢复优先级可能降低整体效率,需建立融合淹没程度、恢复成本与网络连通性的多目标决策机制。研究通过量化级联效应构建了投入产出均衡的恢复效率评价体系,为城市道路灾后恢复提供了兼具经济性与功能性的决策支持。

关键词:公共安全;;极端降水;;城市道路网络;;灾后恢复策略;;超效率数据包络分析

基金资助:国家自然科学基金项目(51908249);; 国家重点研发计划项目(2023YFC3205703)